随着电动汽车（EV）的日益普及，快速充电是一项挑战，因为它需要超过1MW的电力传输（可为约1000个家庭供电）。传统充电站依赖笨重的工频变压器（LFT），由于大量使用铜和铁，这些变压器价格昂贵。这些充电站还具有多个转换级，涉及升压或降压，或将交流电转换为直流电，反之亦然。这会大大增加成本并降低效率。
为了解决这个问题，印度科学研究所（IISc）电气工程系（EE）的研究人员与台达电子印度公司合作，开发了一种基于级联H桥（CHB）的新型多端口直流转换器，可直接连接到中压交流（MVAC）电网。这消除了对大型且昂贵LFT的需求。
该研究发表在《IEEE工业电子学报》上，表明此类转换器可以帮助满足快速充电电动汽车站不断增长的电力需求，这对于扩大印度电动汽车基础设施至关重要。
“当今的大功率充电器很复杂，在电网、储能和车辆电池之间有多个转换阶段，”副教授兼该研究的通讯作者Kaushik Basu解释道：“我们的发明简化了这一过程，并将转换效率提高了3-5%。在兆瓦级上，这可以节省能源、显著降低成本并减少材料占地面积，从而使充电站变得环保。”
研究中使用的实验室实验设置
这种转换器对于需要多辆车同时充电的电站特别有帮助，该文章的第一作者兼博士生Harisyam PV指出：“从基于工频变压器的解决方案到固态变压器，与现有解决方案相比，我们使解决方案更小、更紧凑。”
除了功率转换之外，该技术还促进了紧凑型双向充电集线器，从而提供了关键优势。除了为多辆车供电外，它还可以在电池中本地存储电能，并且可以轻松连接到太阳能电池板等可再生能源。将电能本地存储在电池中，可以在配电网突然出现高功率需求时进行充电，即多辆车同时充电。双向转换器不仅可以将电力从电网传输到车辆，还可以在危急情况下从电站的存储传输回电网。此功能将使充电站能够在不间断电源下运行。它还可以在停电期间为医院等基本设施提供潜在支持。
该团队构建并测试了一个1.2kW的实验室规模原型，发现它能够以高于95%的效率为电动汽车充电提供直流电源。他们现在计划扩大系统以处理更高的负载。
开发实验室规模的原型硬件
除了电动汽车充电之外，该技术还有望在下一代数据中心、风能系统和铁路牵引中应用，直接在中压下实现高效电源转换。
“该项目是未来五年内在印度实施电动汽车快速充电技术的国家努力的一部分。在科学技术部（DST）的资助下，我们与台达电子合作，在IISc建立一个2,500平方英尺的实验室，“Basu补充道：“该设施将用于展示一种兆瓦级转换器，能够直接从11kV电网线路获取电能并同时为200kW公交车和50kW汽车充电。”
沪公网安备31010702008139