光耦合器有助于促進EV充電站高效的運轉知識

對于電動汽車的快速充電系統的需求帶來了一些挑戰，例如充電站設計的安全性和效率，這可以通過使用光耦合器解決。

除了電動汽車充電基礎設施提供的巨大市場機會外，還需要應對重大挑戰。其中之一是缺乏針對充電系統中關鍵元件的統一標準，例如充電線，保護裝置，額定功率，插頭類型和耦合器配置以及通訊方式。對于快速充電系統而言，此類問題比交流慢速充電方法更為關鍵，因為快速充電系統通常安裝在公共區域或半公共區域并打算共享。顯然，不兼容的系統使共享變得困難。

在全球范圍內，快速充電系統目前面臨著競爭的標準-一種是日本行業采用的CHAdeMO協議，另一種是美國和德國汽車制造商采用的SAEInternational的J1772組合充電系統（CCS，也稱為“組合”標準）。1,8它們具有不同的額定功率規格，光耦合器設計以及EVSE和EV之間的通信協議。

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交流還是直流充電？

除了標準的復雜性外，主要有兩種將電能從車外傳遞到車內電池的方法：交流或直流。電網以交流形式傳輸功率，而車載電池中存儲的能量則為直流。因此，需要充電器來完成轉換工作。

根據充電器是否安裝在車內，可以將充電器分為車載充電器（OBC）和車外充電站。OBC可以從家庭和消費者工作場所的可用主電源接受交流電源，并將其轉換為直流電以對電池充電。通常，由于充電器的額定功率有限，交流充電速度很慢，這是由于重量，空間和成本的限制而引起的。直流充電方法通常用于非車載充電站。它直接將調節后的直流電提供給車內電池。由于直流充電設備安裝在固定的位置，并且不受尺寸的限制，因此其額定功率可能高達數百千瓦。

EV的車載電子系統的所有功能以及EV充電站都需要安全隔離。車載系統包括高壓電池管理系統，DC-DC轉換器，電動機驅動的逆變器和車載充電器。16對于車載系統，光耦合器必須提供增強的可靠性和安全絕緣能力，以適合以下應用例如柵極驅動，電流/電壓檢測和數字通信。

EV充電站通常包括功能塊，例如ac-dc整流器，功率因數校正（PFC）級和dc-dc轉換，以將電壓調節到適合于為車輛電池充電的水平。圖3顯示了直流充電站設計的簡化框圖。在高頻隔離拓撲中，直流隔離在直流-直流轉換器級中由高頻變壓器提供。另外，多個隔離裝置提供各種信號隔離功能，同時在高壓電源部分和低壓控制器部分之間保持安全隔離屏障。在所有這些階段中，功率器件（例如MOSFET和IGBT）用于執行開關功能。

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沿著由各種光耦合器的光耦合點形成的線建立了安全隔離屏障。這對于確保設計安全方面符合法規標準非常重要。除了電流隔離之外，功率轉換器（包括EV充電站中的一個）經常需要密切關注的另一個關鍵因素是功率轉換效率。本文介紹如何使用目錄中的幾個光電耦合器來實現高效的充電站設計以實現安全隔離。

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