充電樁向高效大功率化發(fā)展

力特電子在原有電路保護(hù)產(chǎn)品線基礎(chǔ)上不斷拓展邊界，如今擁有電路保護(hù)、功率控制和傳感器三大產(chǎn)品線，在充電樁應(yīng)用中，這三條產(chǎn)品線都有非常好的解決方案，特別是充電樁的功率不斷增加后，對(duì)于保護(hù)器件的要求也隨之增高，這對(duì)力特而言，顯然是利好。

隨著新能源車的快速發(fā)展，充電配套措施不足的弊端日益突出。

根據(jù)乘聯(lián)會(huì)的數(shù)據(jù)，2019年我國(guó)共銷售新能源汽車103.83 萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)車83.62萬(wàn)輛，而全國(guó)新增充電設(shè)施12.9萬(wàn)臺(tái)，充電樁保有量121.9萬(wàn)臺(tái)。截至2019年，新能源車與公共充電樁的比例為7.4：1，加上私人充電樁的綜合車樁比為3.5：1。2015年印發(fā)的《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南（2015-2020年）》中，提到的建設(shè)目標(biāo)是到2020年車樁比達(dá)到1：1，現(xiàn)在具體之前的目標(biāo)還有較大差距，而伴隨鼓勵(lì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，政府提出2025年新車銷量中新能源汽車要占比20%，所以充電樁發(fā)展的市場(chǎng)空間很大。

“未來(lái)五年，充電樁增長(zhǎng)會(huì)很快。充電樁發(fā)展的大趨勢(shì)，就是充電樁的高效大功率化?！痹?020上海國(guó)際電力元件、可再生能源管理展覽會(huì)（PCIM Asia 2020）上，眾多知名功率器件廠商參展，力特（Littelfuse）中國(guó)工業(yè)OEM客戶銷售高級(jí)經(jīng)理沈勵(lì)告訴探索科技（techsugar）。

力特（Littelfuse）高級(jí)應(yīng)用工程師戴泰初則表示，多年來(lái)通過(guò)連續(xù)收購(gòu)，力特電子在原有電路保護(hù)產(chǎn)品線基礎(chǔ)上不斷拓展邊界，如今擁有電路保護(hù)、功率控制和傳感器三大產(chǎn)品線，在充電樁應(yīng)用中，這三條產(chǎn)品線都有非常好的解決方案，特別是充電樁的功率不斷增加后，對(duì)于保護(hù)器件的要求也隨之增高，這對(duì)力特而言，顯然是利好。

具體來(lái)看，充電樁一般分為交流充電樁和直流充電樁。其中交流充電樁的車身接口可以直接連交流電，利用車載充電機(jī)（OBC）轉(zhuǎn)換成直流給電池供電。但受限于重量，車載充電機(jī)通常功率比較小，充電比較慢。常見(jiàn)的充電功率有3.3kW和6.6kW兩種，近年來(lái)也有更大功率的交流充電樁設(shè)計(jì)，比如22kW或40kW。但交流充電樁的整體形態(tài)還是偏于小功率慢充，通常充滿電需要8個(gè)小時(shí)左右甚至更久。

直流充電樁則是大功率快充，車身接口是高壓直流電，一般是500V。直流充電樁的功率一般為60kW、120kW、200kW，甚至更高。直流充電樁可支持30分鐘以內(nèi)充滿電，相比交流充電樁而言快很多。

據(jù)戴泰初介紹，在交流充電樁中，至少有六個(gè)模塊可以用到力特的產(chǎn)品。首先，交流輸入口就要用到保險(xiǎn)絲，以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)功能；而充電槍接口處，則須用到NTC或RTD溫度傳感器，以免充電時(shí)發(fā)生過(guò)溫現(xiàn)象；交互顯示接口上，需要用TVS二極管進(jìn)行過(guò)壓保護(hù)，以及二極管陣列或高分子ESD器件進(jìn)行靜電放電的保護(hù)；而在通信上，力特也有NFC模擬前端解決方案，以及對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行ESD過(guò)壓保護(hù)的二極管陣列；交流充電樁的一個(gè)重要模塊是輔助電源，里面可以用到除了包括保險(xiǎn)絲和TVS管之外的更多力特產(chǎn)品，比如壓敏電阻（TMOV和MOV）和氣體放電管（GTD）,PPTC可恢復(fù)過(guò)流保護(hù)器件，以及開(kāi)關(guān)電源中的門級(jí)驅(qū)動(dòng)，光耦隔離控制以及整流管等。

交流樁與直流樁所用力特器件示例

直流充電樁比交流充電樁多出來(lái)電源模塊和電力分配模塊。在電力分配模塊中，除了常規(guī)保護(hù)器件，力特還提供接地故障保護(hù)繼電器等。在直流充電樁最重要的電源模塊中，力特可以提供一系列功率控制器件，包括IGBT、MOSFET（硅基或碳化硅基）和功率二極管（硅基或碳化硅基），也有功率管門極驅(qū)動(dòng)，以及整流模組和各種保護(hù)器件。

在PCIM Asia 2020上，力特展出的電源應(yīng)用相關(guān)產(chǎn)品，例如保險(xiǎn)絲、MOSFET、門極驅(qū)動(dòng)和快速恢復(fù)二極管等都是充電樁中的常用器件，這些器件在充電樁領(lǐng)域繼續(xù)維護(hù)力特產(chǎn)品安全可靠的口碑。戴泰初強(qiáng)調(diào)，力特在充電樁領(lǐng)域的方案非常全面，業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，而且全國(guó)多地設(shè)有研發(fā)和技術(shù)支持中心，能對(duì)國(guó)內(nèi)用戶實(shí)施全方位的支持，特別是一些中小企業(yè)，如果不具備做安規(guī)測(cè)試的條件，可以到力特實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試和分析。

戴泰初表示，隨著充電模塊的功率增加，對(duì)充電樁的保護(hù)電路要求越來(lái)越高。大功率直流樁電源模塊，過(guò)流保護(hù)電路需要兩個(gè)或三個(gè)保險(xiǎn)絲并聯(lián)實(shí)現(xiàn)，成本高而且面積大，力特正在研發(fā)電流更大的保險(xiǎn)絲用于大功率充電樁電源模塊，一顆保險(xiǎn)絲就可以支持大功率充電。而隨著充電樁的更加智能化，在接口上都需要采用TVS二極管或者TVS二極管陣列來(lái)對(duì)浪涌與ESD進(jìn)行保護(hù)，電源模塊上面的門極驅(qū)動(dòng)，也需要TVS二極管做好有效保護(hù)。

近年來(lái)，電動(dòng)車自燃事件屢屢發(fā)生，車廠和一級(jí)供應(yīng)商必須重視對(duì)充電樁及電動(dòng)車的電路安全防護(hù)，力特有豐富的產(chǎn)品組合，力特產(chǎn)品可以充分保護(hù)充電樁與電動(dòng)車，讓電動(dòng)車用戶駕乘更安心。