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(どのようにして、より速く、より安全で、よりスマートな充電ステーションが作られますか?)

Posted by: Yoyokuo 2022-01-16 (どのようにして、より速く、より安全で、よりスマートな充電ステーションが作られますか?) はコメントを受け付けていません

「「DC充電パイルの主要な制御部分に関しては、高い市場シェアを持つTexas Instruments(TI)C2000™マイクロコントローラーについて言及する必要があります。 実際、C2000マイクロコントローラーは中国市場で長年の評判があり、電力の分野で長い間広く使用されてきました 電子 制御し、産業および自動車アプリケーションで高度なデジタル信号処理を提供します。 C2000マイクロコントローラーは、20年以上にわたってアナログ-デジタル制御革命の最前線に立ってきました。 継続的な開発の後、第3世代はさらに優れたものになりました。つまり、より多くのコンピューティング能力とより豊富な周辺リソースを備えています。

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より速く、より安全で、よりスマートな充電ステーションはどのように作られていますか?

2020年の新しいインフラストラクチャの7つの主要プロジェクトに充電パイルが含まれると、1兆元の市場が活用されようとしているように見え、26を超える州と市が50を超えるプロジェクトと充電施設を立ち上げました。 関連するポリシー。 しかし、Zhiyan Consultingが提供したデータによると、充電パイルの出荷量は過去1年間で大幅に増加しましたが(12万から30万近く)、予想された爆発はありませんでした。

より速く、より安全で、よりスマートな充電ステーションはどのように作られていますか?

市場の発展は満足のいくものではありませんでした。 すべての関係者の利益の調整の問題がありますが、技術的な観点からもさまざまな障害があります。 その中で最も緊急に解決する必要があるのは、ユーザーにとって非常に重要な充電体験です。 時間、および充電パイル情報のリアルタイムの相互作用。これらはすべて、高電力DC充電パイルに焦点を当てています。

不安の充電が進行中

電気自動車の充電不安の問題を解決するために、より速い充電速度が急速充電ステーションの明確な要件になっている。 業界では、5分間の充電を達成し、200kmを移動することが一般的な要件です。 充電パイルのDCモジュールは、電力密度を上げ、充電電圧を上げることでアップグレードできます。 前者は、より高いスイッチング周波数をサポートする高性能のリアルタイムマイクロコントローラとパワーデバイスを必要とし、後者は、より高い耐電圧とより高いパワーデバイスを必要とします。 高い変換効率、第3世代のワイドバンドギャップ 半導体 パワーデバイスは良い選択になります。 さらに、第3世代半導体のスイッチング周波数の増加に伴い、より複雑な電源トポロジと制御アルゴリズムが必要となるため、リアルタイムコントローラの需要はさらに高まっています。

DC充電パイルの主要な制御部分に関しては、高い市場シェアを持つTexas Instruments(TI)C2000™マイクロコントローラーについて言及する必要があります。 実際、C2000マイクロコントローラーは中国市場で長年の評判があり、パワーエレクトロニクス制御の分野で長い間広く使用されており、産業用および自動車用アプリケーションで高度なデジタル信号処理を提供します。 C2000マイクロコントローラーは、20年以上にわたってアナログ-デジタル制御革命の最前線に立ってきました。 継続的な開発の後、第3世代はさらに優れたものになりました。つまり、より多くのコンピューティング能力とより豊富な周辺リソースを備えています。

C2000マイクロコントローラー実装コントローラーには、C28x数学最適化コアが組み込まれているため、マイクロコントローラーとデジタルシグナルプロセッサーの2つの利点があります。 さまざまな高効率コンピューティングコアを備えたC2000マイクロコントローラーは、μsレベルのループ計算時間を実現できます。 たとえば、双方向高密度GaN CCMトーテムポールPFCでは、TMUを使用して、C2000マイクロコントローラーはPWM計算を10μsから0.5μs未満に減らすことができ、サイクルごとの適応デッドタイム計算を保証します。最も正確で効率的なGaNFET制御。

より高度な周辺機器の統合は、複雑なトポロジに対するC2000マイクロコントローラのもう1つの利点です。 3.6M SPSサンプリングレートとADCを12ビットから16ビットの分解能で統合することにより、より高速な電流サンプリングと電圧サンプリングが実現されます。 また、第3世代半導体のより高いスイッチング周波数に対応できる150psの分解能のPWMがあり、効率が大幅に向上し、サイズが縮小された非常に動的な充電モジュールを可能にします。

より高い効率を追求してバス電圧が増加するにつれて、複雑なマルチレベルトポロジがより一般的になりつつあります。 NPCおよびANPCトポロジは、双方向PFC /インバータの最も一般的な2つのトポロジであり、スイッチングデバイスの電圧ストレスをバス電圧の半分に制限できます。 ただし、これらのトポロジでは、MCUからのPWMチャネルがさらに必要であり、シャットダウン中に電源スイッチ間の電圧バランスを維持するための特別な保護スキームも必要です。 C2000マイクロコントローラーの第3世代デバイスは、FPGA / CPLDと同様に、外部ロジック回路なしですべての動作条件下でリアルタイム保護を保証するオンボード障害保護スキームを実装する独自の構成可能ロジックブロック(CLB)を提供します。 例は、TIDA-0102106.6kW三相3レベルANPCインバーター/ PFC双方向パワーステージリファレンスデザインに示されています。

一方、急速充電パイル用の高効率、高電力密度のパワーエレクトロニクスと非常に高い電力密度の設計目標を目指して、第3世代の半導体(SiC、GaNなどを含む)最も重要な半導体ピーキング、炭素中性のための技術。 前2世代と比較して、大きなバンドギャップ、高い破壊電界、高い熱伝導率、高い電子飽和ドリフト速度、小さな誘電率などの独自の特性を備えているため、システムの放熱コストとパッシブデバイスのサイズを削減できます。 、およびより高いエネルギー効率またはより高い電力密度とより低い総システムコストを提供できます。

SiCの早期リリースにより、ユーザーカバレッジはより広くなります。 しかし、「SiCとGaNが良いか悪いかについて結論を出すにはまだ時期尚早です。 長期的には、シリコンベースのGaNのコスト削減の余地が増えるでしょう。」 テキサスインスツルメンツノースチャイナのテクニカルサポートマネージャーであるフーヤン氏は語った。 いずれにせよ、将来の第3世代半導体プロセスの成熟度が高まるにつれ、全体的なコスト優位性はより顕著になります。

TIは両方向にレイアウトされており、SiCはシステムの堅牢性と信頼性を向上させ、フォームファクターを削減し、ドライバーに容量性絶縁を統合することでEMI規格に容易に適合します。 TIのGaN上のレイアウトは2010年までさかのぼることができ、2017年には、シーメンスとの最初の10キロワットのクラウド接続電力グリッドコンバーターを発売しました。 また、常に新しいアーキテクチャを試すことで、GaNは800V、1000V(参考用)など​​のより広い電圧範囲に適応します。これにより、将来、充電パイル上でGaNが見られる可能性も高くなります。 高い信頼性を確保するために、TIは4千万時間以上のデバイス信頼性テストと5GWh以上の電力変換アプリケーションテストをGaNFETで実施しました。 同時に、信頼性と統合をさらに改善するために、TIはGaNとドライバーを統合するデバイスを導入しました。 さらに目を引くのは、TIが独自のプロセスと工場をGaNに持っているため、製品の品質と供給の安定性を確保できることです。

充電時間に加えて、ユーザーにとって最も苦痛なことは、充電が必要なときに目の前の充電パイルの使用法を知ることができないことです。これには、安全な無線接続技術を使用したリモートアクセスと制御が必要です。 TIは、短距離近距離無線通信(識別、情報保護)から長距離プライベートプロトコル通信に至るまで、さまざまな安全なワイヤレス接続製品を提供でき、一般的に使用されるBLEおよびWiFi通信技術とも互換性があります。 これらにより、充電パイルはリアルタイムでステータスを更新でき、ユーザーはその使用法を知ることができます。

データセキュリティはユーザーやオペレーターからますます高く評価されているため、このソリューションには安全なID認証やデータ通信などの機能が必要です。 WiFi製品の場合、TIは、外部Flashのデータ整合性の検証、不正アクセスの防止と機密データの保護、暗号化チャネルやキー管理などのセキュリティメカニズムの改善など、情報セキュリティ保護メカニズムをかなり前に追加しました。

もっといります

実際、より安全で、よりスマートで、より高速な充電パイルには、上記のものよりもはるかに多くの技術が含まれます。 たとえば、スーパー充電パイルは高出力および高電圧の屋外シーンであるため、特別な安全性と信頼性の要件があります。 したがって、このシナリオで使用されるアイソレーションデバイスとゲートデバイスの安定性とインテリジェンスにより、パワーデバイスを保護できます。 、これは、DCモジュールがより安全な状態で動作するための前提条件です。

Texas Instruments NorthChinaのテクニカルサポートマネージャーであるFuYang氏によると、TIは、充電パイル市場のさまざまな課題に対応するために、さまざまな側面で革新的な研究を行っています。 それらの1つは、よりインテリジェントな充電パイルを使用してユーザーエクスペリエンスを向上させる方法です。これには、エッジコンピューティングとAIテクノロジーの支援が必要になります。

伝統的な商品としても、整然と進んでいます。 たとえば、TIの高度に統合された次世代電力製品は、電流サンプリング、分離、および分離電力管理チップをより小さなチップに統合して、顧客がPCBの面積とコストを節約できるようにします。 そして、既存のシリコンデバイスに基づいて、より高度なパワーデバイスを使用せずに、より高いパワー密度を達成するためのより複雑なトポロジを介して…

TIは、その高度なテクノロジーに加えて、さまざまなユーザーやニーズに対応する複数の製品ラインとさまざまな協力方法を提供しています。 最も重要なことは、35年間中国に深く根ざした企業の社会的責任を持つ企業として、TIは中国企業が成功し、中国の情報産業の発展の流れに溶け込むのを支援するために、包括的な現地支援を喜んで通過することです。

2021年の2回のセッションで、カーボンピーキングとカーボンニュートラルが最初に「政府作業報告書」に書き込まれ、「駐車場、充電パイル、スワップステーションなどの施設の追加、およびパワーバッテリーリサイクルシステムの構築の加速」が行われました。 。」 2019年末、工業情報化部は「新エネルギー車産業開発計画(2021〜2035)」の草案を発表し、コメントを求めた。 私の国の新エネルギー車の数は2030年に6420万台に達すると予想されています。車両とパイルの比率が1:1で達成できなくても、将来の充電パイル市場は飛躍的な発展を遂げることを意味します。 トレンドを追い、最前線に立つ秘訣は、問題を一つずつ解決していくパートナーを見つけることです。 ずっと、TIはこれを主張し、より良い未来を創造することを約束しています。 TIは常にあなたと手を携えて将来の課題に対応するためにそこにいます!