Przegląd przetwornic AC lub DC do stacji szybkiego ładowania

Istotą konwertera AC/DC jest to, że gniazdko dostarcza przede wszystkim prąd przemienny, podczas gdy akumulator EV wykorzystuje prąd stałynaładować akumulator. Dlatego istnieje zapotrzebowanie na konwerter AC/DC do konwersji prądu przemiennego na prąd stały. Jest także głównym składnikiem ładowarek akumulatorów pojazdów elektrycznych i działa jako element kształtujący prąd wejściowy w celu korekcji współczynnika mocy i redukcji harmonicznych.

Ponieważ akumulatory są czymzasilać pojazdy elektryczneaby uruchomić, ważne jest zrozumienie niektórych parametrów stacji ładującej. Większość podstawowych parametrów, takich jak wydajność energetyczna, kompaktowa architektura i szybkie ładowanie, będzie determinować ogólną produktywność docelowej stacji ładowania.

Stacje ładowania pojazdów elektrycznych podzielone są na poziom II i poziom III.

Poziom I stanowi część akumulatorów o mniejszych rozmiarach. Czas ładowania poziomu I wynosi około 8 do 10 godzin; jednakże może się to różnić w zależności od pojemności energetycznej akumulatora. Wykorzystuje wyłącznie ładowanie prądem przemiennym i ma wbudowaną ładowarkę, ponieważ elementy ładujące znajdują się wewnątrz pojazdu elektrycznego.

Czas ładowania na poziomie II jest w przybliżeniu o połowę krótszy niż na poziomie I. Dodatkowo stacje szybkiego ładowania poziomu III wykorzystują zewnętrzną ładowarkę (nie znajdującą się na pokładzie) w celu zapewnienia wysokiego napięcia.

Może naładować pojazd elektryczny w zaledwie 20–30 minut, natomiast stacja ładowania poziomu II może naładować pojazd w ciągu od czterech do ośmiu godzin.

Zwykle używany jest konwencjonalny konwerter AC/DC, taki jak 2-litrowy konwerter źródła napięcia (VSC). Wadą stosowania tych przetwornic jest to, że mają one ograniczoną moc znamionową i wysokie zanieczyszczenie harmonicznymi. Aby uniknąć tych wad, stosuje się filtry hybrydowe, ale filtry te zwiększają również koszt systemu. Przetwornice te mają również niepożądanie wysokie częstotliwości przełączania. W zastosowaniach wymagających dużej mocy przełączniki podlegają dużym napięciom i prądom i są ograniczone przez istniejącą technologię urządzeń półprzewodnikowych.

Zwykle używany jest konwencjonalny konwerter AC/DC, taki jak 2-litrowy konwerter źródła napięcia (VSC). Wadą stosowania tych przetwornic jest to, że mają one ograniczoną moc znamionową i wysokie zanieczyszczenie harmonicznymi. Aby uniknąć tych wad, stosuje się filtry hybrydowe, ale filtry te zwiększają również koszt systemu. Przetwornice te mają również niepożądanie wysokie częstotliwości przełączania. W zastosowaniach wymagających dużej mocy przełączniki podlegająduże napięciai prądów oraz są ograniczone przez istniejącą technologię urządzeń półprzewodnikowych.