原创 硕凯电路保护器件助力电动汽车智能充电桩的完善

一个项目的正常推进，除了分析产品的市场前景、市场容量外，后期的配套措施及维护服务也要纳入项目可行性的考虑范围。电动汽车似乎一夜之间就呈现井喷式的发 展态势。这不仅是中央以及各地方政策力推的结果，也是各大车厂努力的成果，目前中央以及各地方政策和各大车厂正大力推动后电动车市场充电桩的建设。国家已经开始大力完善充电桩、充电站建设，在这样的背景下，不管是充电桩制造商还是电动汽车制造商，除了以政策利好来引导外，必备的各项安全防护也是不容有一丝马虎。电路保护专家硕凯电子在前期就有介绍过新能源电动汽车充电桩的防护方案，本篇小硕重点分析被动元件如何作用于后电动车市场的充电桩电路保护，看硕凯电路保护器件是如何完善电动汽车智能充电桩建设的。 随着汽车发展的电气化和智能化趋势，使燃油经济性及降低排放、主动安全及自动驾驶、车联网和LED照 明以及后电动车市场的充电桩成为当前汽车行业关注焦点，这对半导体业带来更多发展机会的同时也提出了更多的挑战。充电桩的功能类似于加油站里面的加油机， 可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。 在混合电动汽车(HEV)/电动汽车(EV)推动下，充电桩的需求增长极为明显，每辆车的汽车动力系统的半导体成分增高约5倍，而充电桩的半导体成分更是从无到有的增长。 充电电源或者充电桩逐渐在社会以及家庭中普及，不管是用于室内的或者裸露在室外的，它们的安全防护一定不可缺少。最高的直流电压可以达到750VDC，单独的防雷模块10/20KA的 也会被考虑，随着国家标准的产生，安全防护用到的各种产品需要能够更好的进行过流保护。随着芯片技术的发展以及功率元器件市场的推广，例如碳化硅材料的应 用，电源的功率密度越来越大，体积反而越来越小，随之而来保护器件也面临新的挑战，例如表贴化的自恢复保险丝以及大功率TVS瞬态抑制二极管的市场需求也随之提高了。硕凯电子的小封装0603 封装贴片式自恢复保险丝、0201规格二极管等都是目前重点研发的产品系列，在未来这类兼顾小尺寸与高性能的电路保护器件必然能够助力充电桩的过流防护。 直 流充电桩主要是通过电力电子相关对交流电进行变压、整流、逆变、滤波等处理，最终得到直流输出，从而直接对电动汽车电池进行充电。交流充电桩是利用标准的 充电接口，通过传导式充电方式为车载式充电机提供电源的装置。交流充电桩一般具有电能计算、计费、通信、控制、具有一定的安全防护等级，提供人机接口界面 等功能。交流充电桩安全防护的实现主要依靠其内部的雷击浪涌保护模块，作为防雷器件供应商的硕凯电子，对雷击浪涌保护模块显然是极为熟悉的。 交流充电桩雷击浪涌模块中必然少不了会用到硕凯电子的防雷器件：陶瓷气体放电管与压敏电阻。以下是陶瓷气体放电管与压敏电阻的串并联应用： ⑴ 应用压敏电阻与气体放电管串并联，在压敏电阻的V1mA值略大于或等于气体放电管的直流点火电压时，残压将大大降低，而且减缓了压敏电阻的性能劣化。 ⑵ 采用压敏电阻与气体放电管并联，当气体放电管导通后，不但减小了压敏电阻的通流压力，而且缩短了压敏电阻通过大电流的时间，减缓了压敏电阻的性能的劣化，但对残压的影响不大。 ⑶ 压敏电阻与气体放电管串联，由于串联间隙击穿电压在不同操作波形下的离散性，有可能导致保护可靠性的降低或保护失败。但是，气体放电管起到一个开关器件作 用，当没有暂态过电压作用时，它能将压敏电阻与整个系统完全隔离，即没有泄漏电流，同样能减缓压敏电阻的性能的劣化，参数选择得当对残压有一定的影响。 具体充电桩中陶瓷放电管与压敏电阻该如何配合使用，以及产品型号的确定，都需要工程师根据充电桩的防护等级以及相关参数来进行测试之后决定。硕凯电子可免费提供EMC实验室进行充电桩浪涌防护测试实验，并可提供详细测试数据报告。