出于提高能源效率和減少排放的考慮，目前全球各個主要市場都推出了雄心勃勃的電動汽車發(fā)展計劃。但在電動汽車中，如何精確地控制電池充電和放電過程中的電流，不僅關系到電動汽車的效率，也與電動汽車的安全性密切相關。電動汽車需要達到市場所需的更高效率和更高安全性，同時還能以合理的價格保持極高的質量和零缺陷。如何做到這些?我們今天邀請到Allegro專家、電流傳感器產品線經理Georges El Bacha先生，聽聽他怎么說。
Georges El Bacha先生介紹，電流傳感器的精度當然會影響汽車的效率、性能和安全性，而高精度電流傳感器將對這三者都有明顯改進。例如，在牽引電機逆變器中進行精確的相電流測量，可使控制器執(zhí)行非常精確的FET/IGBT開關，這提高了逆變器效率，能夠使電機提供最大扭矩，并能夠及早檢測任何過流或短路情況。高速電流傳感器可提高效率，減小系統(tǒng)尺寸并提高安全性。例如，如果我們看一下車載充電器(OBC)，高帶寬電流傳感器允許設計人員以更高的頻率運行控制回路，這能夠提高效率，并允許使用更小電感器和電容器等無源元件，從而減小PCB尺寸?？焖夙憫獣r間還有助于快速檢測過流和短路情況。
對于電動汽車的充電系統(tǒng)，目前有兩種基本的方案，一種是充電站的直流快速充電系統(tǒng)，另一種是車載充電系統(tǒng)。就直流快速充電站而言，可以提供數(shù)百千瓦的功率，通常工作在300到600VDC之間，用高達數(shù)百安培的電流充電。Georges El Bacha先生介紹，充電站設計人員需要采用具備高精度電流感測和快速響應時間的傳感器，以便可以安全、快速地提供這些非常高的功率，Allegro公司的ACS70310即是一種理想適用于這種應用的高速度和高精度電流傳感器，可用于精確監(jiān)控這些快速充電站中輸送到電池的高電流。
目前仍有相當多電動汽車車主通過插入電源插座為車輛充電，將120V至240V的交流電源連接到車載充電器，從而將AC電源轉換為DC電源以對電池充電。這些系統(tǒng)中的電流水平通常小于100安培。具有高電壓隔離和快速響應時間的電流傳感器能夠提高AC到DC轉換器的效率，同時還減小了其尺寸。Georges El Bacha先生建議，Allegro的1MHz帶寬系列電流傳感器(ACS730，ACS732，ACS733)非常適合此類應用。這些傳感器具備電隔離功能，有助于OBC制造商減少材料清單(BOM)，并提高功率密度，從而縮短充電時間。此外，它們的1MHz帶寬可實現(xiàn)快速控制環(huán)路，并可在不到一微秒的時間內檢測過流事件，從而提高安全性。
而對于電動汽車中的動力系統(tǒng)，更需要精確測量從電池流出的電流。Georges El Bacha先生推薦說，Allegro公司的ACS70310非常適合需要精確測量數(shù)百安培電流的應用，例如牽引電機逆變器和輔助逆變器。這些逆變器用于驅動電動機，并且可以實現(xiàn)制動過程中的能量轉換，從而大大提高能量使用效率。ACS70310在整個汽車級溫度范圍(-0～+150℃)內能夠提供非常高的精度，從而可以精確控制逆變器，實現(xiàn)精確的電機控制和更長的電池壽命。其240kHz帶寬和內置診斷功能可在不到3微秒的時間內檢測出任何過流情況，從而提高電動汽車的安全性。
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