確保降低直流充電樁電源模塊的輸出紋波

本世紀以來，我國政府大力倡導環境保護，通過政府撥款來扶植國內公司進行電動車的研發。通過努力，在近幾年，國內各家的電動車技術也逐步走向成熟。涌現出上海榮威、比亞迪、長安汽車、江海汽車、吉利汽車以及廣汽傳祺等一批國內知名品牌，并開始占據汽車市場的一部分份額。

目前電動車發展存在的瓶頸在于要怎么樣實現快速充電。目前主流的充電模式為慢充和快充兩種。慢充一般為家庭使用，白天使用，晚上充電，充電的時間比較充裕，一般7~12小時，使用市電，通過車載充電機對其充電，功率比較小。快充使用車外直流充電樁，對其實施大電流充電，最大電流可以達到135A，在一個小時內可以洋溢。

近兩年，直流充電樁技術得到快速發展，直流充電樁公司如雨后春筍，發展快的同時，其競爭也非常殘酷。誰能處理充電時電池發熱問題，有效保護電動車的電池，誰就能提高充電功率，縮短充電時間，誰就搶得更大的市場。

眾所周知，電池發熱緊要是化學反應出現熱量和紋波電流出現的熱量。關于充電樁電源模塊來講，要減少電池的發熱，就要降低其輸出電源模塊的輸出電流紋波。目前行業普遍采用的是±0.5%這個范圍。倘若依據這個標準，倘若做大功率快速充電模式的話，其絕對紋波電流值還是相當大的，其實電池的發熱量還是比較高，所以要做快充的話，非得要遠遠小于這個標準。目前有實力的廠家均控制在±0.15%的范圍以內，少數廠家能控制在±0.1%以內。

為甚么輸出會出現紋波呢？首先電網輸入時，由于各種負載，是其不是規矩的正弦波，其中夾雜著大量的各種波段各個頻率的諧波。其次在線路中，由于各種功率元器件的動作，也會出現各種各樣的諧波。

那么要怎么樣降低輸出紋波呢？電路的設計、線路的排版、元器件的選項等都可以降低其輸出紋波。電容器在電路濾波中起到至關緊要的用途。

依據上述電源模塊可知，輸入端通過pFC整流，將交流整成直流，再通過高頻整流后輸出要的直流電流。pFC后階的電解電容器在平波的同時吸附掉大量中低頻諧波。為后面的DC-DC部分供應穩定的輸入直流電流。該處輸入的直流電流的紋波減少，將從源頭對輸出端降低輸出紋波起到關鍵性的用途。輸出端后面的電解電容將高頻整流后的輸出電流中紋波進一步濾除，保證輸出端的電流的紋波降到最低水平。同時戒備出現電壓的劇烈波動，保護電池的用途。

充電樁一般使用在戶外，條件比較復雜，倘若要保證充電樁的正常長時間的工作，核心在于保證充電電源模塊的正常平穩運行。這就要求電容器具有長期的高穩定性以及能適應各種戶外的惡劣天氣。

充電樁專用電容器緊要要從以下幾個方面來處理上述的問題的：

1、電容的容量在惡劣的要求衰減幅度小。電容的容量越大，其耐紋波的能力就越強，吸收紋波的能力就越強，電路紋波對電容的破壞就越小，保證電容的壽命就越長。從而保證降低充電樁直流電源的輸出紋波且確保其長期穩定工作。

2、電容的高溫特性好。電容在工作時，一般溫度在50℃到70℃之間。電容的高溫特性出現問題時，在工作中，隨著溫度的升高，漏電流增大幅度比較大。而隨著漏電流的增大，其內部溫度又會因為這個電流而加快升溫，這就造成了惡性循環，導致產品的壽命出現縮短。同時，電容的吸附紋波的能力也快速的降低，從而無法降低直流充電樁直流電源的輸出紋波，同時肯定不能長期穩定工作了。

3、電容的低溫特性要好。在一些北方地區，夜間溫度比較低，而充電樁在不工作的情況下，其內部溫度比較低，有可能在-25℃一下。電解電容大家都知道，溫度越低，其容量變化越大，一般產品-20℃時，電容持有率在75%左右，-30℃時，電容持有率在50%左右，而到-40℃時，其容量持有率惟有12%左右，有些差點的電容干脆就量不出容量。當充電樁由于長時間不用，其內部溫度低到-30℃時，倘若啟動充電樁，由于電容的容量嚴重不足，其吸收紋波的能力有限，將會有大量的紋波進入到后面的DC-DC部分，沖擊其他芯片及元器件，導致一些元器件失效，同時電容出現炸機的幾率也是直線上升。當然了，今朝的充電樁模塊中都設定了保護，但保護就意味著充電樁無法正常使用。倘若我們投入使用的充電樁常常出現這個問題，那這個充電樁將不可能得到消費者的認可，國家也不會準許其投入使用。

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