研究人员开发新款通用EV充电器 可为120-900V电池充电

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This article is part of our exclusive IEEE Journal Watch series in partnership with IEEE Xplore.

电动汽车的电池技术正在迅速发展，这对改善电动汽车和应对气候变化都是个好消息。然而，这项技术的不断发展使创建能够支持目前可用的全系列电池的基础设施变得具有挑战性，更不用说未来的其他发展了。

在最近的一项进展中，研究人员创造了一种新型电池充电器，可以在120至900伏的电压范围内支持当前和未来几代电动汽车电池组。这项新技术（https://ieeexplore.ieee.org/document/10167794）在9月份出版的IEEE Transactions on Power Electronics上进行了描述。

如今的电动汽车，如Nissan Leaf S，Tesla Model X，和Mercedes-Benz EQA，电池组电压在250至450 V之间。但下一代电动汽车，例如Rapide E、Lucid Air、Porsche Taycan、Hyundai Ioniq和KIA EV6，将搭载电压在600至800 V之间的电池组。

这些下一代电池将缩短充电时间，同时减轻重量，这意味着电动汽车可以在充满电的情况下更快地行驶并续航更远。“然而，用现有充电器给这些高压电池充电会降低效率，因为它的工作电压是额定电压的两倍，”印度金奈马德拉斯印度理工学院的助理教授、参与这项研究的IEEE高级会员Deepak Ronanki说。

Ronanki和博士研究学者Harish Karneddi创造了一种能够支持120至900伏电压的通用充电器，他们说这在其他方面还没有实现。

Ronanki和Karneddi的电池充电器实际上是一个两级充电器，带有前端升压-降压功率因数校正（PFC）电路，然后是可重新配置的DC-DC转换器。正如术语“升压-降压”所暗示的，当电池电压大于输入电压时，电池充电器可以升压，反之，当电池压力小于输入电压时可以降压。

在一系列的模拟和实验中，Ronanki和Karneddi证明了他们的新充电器可以在120到900 V之间的任何电压下安全地为电池充电。尽管充电器在48到120 V的较低电压工作点显示出轻微的效率下降，但在所有测试电压下，它仍然优于传统充电器的效率。充电器的效率始终高于94%。

Ronanki指出，这种通用充电器可以消除对不同电池组电压、不同车型和配置的专用充电器的需求。他补充道：“此外，充电器可以用作便携式设备，基本上就像急救箱一样，以防车辆故障或电池组深度放电。”

研究人员计划将这项技术商业化，将其作为车载充电单元，以降低充电器的生产成本，并将其作为车外充电单元，提供一个充电单元为所有电动汽车充电。他们已经申请了专利，并正在与行业合作伙伴合作，将充电器商业化。

研究人员也在考虑将他们的充电器用于其他类型的车辆。Ronanki说：“我们目前正在努力提高这个电压运行区域的充电器效率，以便电动自行车和小型汽车可以使用相同的充电器。”