双向充电功能将是电动汽车车主的下一项大福利。完善这项技术意味着电动汽车电池可以为车辆、私人住宅或当地电网提供动力。如今，各大原始设备制造商正大力推动打造双向充电器的复原性和可靠性。
双向充电是如何实现的？
当电动汽车充电时，来自电网的交流电（AC）被转换为直流电（DC），可供车辆使用。该转换可由车辆的转换器或位于充电设备内的转换器来完成。
在此过程中，位于转换器内的半导体高速切换，以产生模仿直流电的波形。在单向充电的情况下，二极管持续给车辆单向输送电流。
图1. 双向转换器（右）与单向转换器（左）的构造基本类似，但在第二阶段使用有源开关来实现双向性。资料来源：Yole
如图1所示，用半导体取代二极管，转换器的主侧和副侧均可输出波形，因此电流可以双向流动——朝向车辆或朝向电网。由于半导体开关会产生大量的电气噪声——双向充电器中尤其如此，因此需要采用如缓冲吸收电容器、滤波电容器等，以平滑处理和减少所有的类似噪声。
上文中我们为大家详细介绍了双向充电是如何实现的，我们将继续为大家介绍电动汽车充电时有哪些需要特别注意的事项。
为什么一开始就使用双向充电？
虽然双向充电益处多多，但随着更多的设备和系统连接到电网上，电池的经济性成为了核心问题。当电网过载时会发生什么？专家认为，电从车辆流向电网这样的充电方式，是电池 “需求-响应”管理能力的体现。
双向充电器可调节两个方向的电流——电动车电池既可通过电网充电，也可在停电的情况下将电回充给电网，为家庭、办公室或电器供电。换句话说，当电网不可避免地因天气或过载等因素出现故障时，车辆可担负起供电的重任。
电动车双向充电相关的最大设计挑战是什么？
为了实现其关键功用，双向充电器需要符合当地电网的要求，而这些要求在各地都不尽相同。设计师的任务是确保通信设备和电路能够适应不同的电压（如230V，110V）和频率（如50Hz，60Hz）——这取决于驾驶员的居住地和旅行地，以确保安全、可靠的充、放电。
由于双向充电器是通过同一电路向两个不同方向输送电流，其元件必将经受更多的磨损。磨损会导致过热、电压尖峰和电流浪涌问题，从而产生安全隐患。故系统中的每个元件都必须通过精心设计，具备更长的使用寿命和承受更多的充放电周期的能力。同理，效率也是更为关键的制约因素，因为双向充电器相比单向充电器需要经历更多的电流转换周期。
在转换器的副侧配备有源开关以实现双向充电，会增加整个设计的复杂性，故必须精心挑选元件，以便在不影响安全1和可靠性的情况下处理高功率。楼氏电容（KPD）设计、制造的高质量陶瓷电容器，可帮助设计人员克服这些设计挑战，以支持更先进的电动汽车充电应用。
楼氏电容（KPD）设计制造的符合AEC-Q200标准的无源电子元件2能在严苛环境下工作，其专家工程团队可提供卓越的设计服务，为双向充电应用领域的原始设备制造商（OEM）提供有效支持。
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1:https://www.knowlescapacitors.com/Products/Capacitors/SMDCap/Safety-Cap
2:https://www.knowlescapacitors.com/getattachment/301898a4-1b95-4cfa-b0d6-...
本文转载自： Knowles楼氏电容微信公众号
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