新能源汽車(chē)之風(fēng)席卷全球，我國(guó)已開(kāi)始逐步支持新能源汽車(chē)制造和配套設(shè)施建設(shè)。因此，現(xiàn)階段可以說(shuō)是充電樁和新能源汽車(chē)的爆發(fā)期。一些傳統(tǒng)技術(shù)也加入了這個(gè)新興市場(chǎng)。以光耦隔離為例，使用光耦隔離電路可以達(dá)到更好的安全性。本文將介紹這項(xiàng)技術(shù)。
充電樁可以為新能源汽車(chē)提供充電服務(wù)，類(lèi)似于加油站的加油機(jī)。可固定在地面或墻上，安裝在公共建筑（公共建筑、商場(chǎng)、公共停車(chē)場(chǎng)等）和居民小區(qū)停車(chē)場(chǎng)或充電站，可根據(jù)不同電壓等級(jí)對(duì)各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。充電樁的輸入端直接與交流電網(wǎng)相連，輸出端裝有充電插頭，為電動(dòng)車(chē)充電。充電樁一般提供兩種充電方式：常規(guī)充電和快速充電。人們可以使用特定的充電卡在充電樁上的人機(jī)交互界面上刷卡進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時(shí)間、成本數(shù)據(jù)打印等操作。充電樁顯示屏可顯示充電量、成本、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。
交流電流經(jīng)整流后轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)PFC升壓，再經(jīng)DCTODC隔離轉(zhuǎn)換，得到輸出電壓，供汽車(chē)充電。主控MCU通過(guò)對(duì)強(qiáng)電側(cè)的電壓、電流信息進(jìn)行采樣和監(jiān)測(cè)，控制電源設(shè)備的開(kāi)、關(guān)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
除了提供絕緣和隔離，光耦還可以確保信號(hào)的完整性。在充電樁中，需要收集外部信息，然后與充電樁外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。在這種情況下，需要一個(gè)數(shù)字隔離光耦，數(shù)字隔離光耦將充電樁的薄弱部分（包括控制部分）與外部端口和絕緣隔離，一方面防止充電樁的薄弱部分（包括控制部分）受到干擾，另一方面防止通信信息受到干擾，保證信息信號(hào)的完整性。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，工業(yè)產(chǎn)品對(duì)可靠性要求很高，產(chǎn)品需要通過(guò)各種安全認(rèn)證和電磁兼容測(cè)試認(rèn)證。強(qiáng)電側(cè)干擾一般較大，很容易對(duì)弱電產(chǎn)生干擾。更嚴(yán)重的情況會(huì)干擾系統(tǒng)的主控部分，導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，為了防止強(qiáng)電側(cè)的干擾影響弱電側(cè)，設(shè)計(jì)人員需要將強(qiáng)弱電隔離。在充電樁系統(tǒng)中，需要對(duì)母線的電壓和電流以及輸出端口的電壓和電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此時(shí)，需要一個(gè)隔離的電壓和電流采樣裝置。光耦隔離就是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
其次電動(dòng)汽車(chē)中牽引逆變器系統(tǒng)很可能在800V左右的DC電壓下運(yùn)行。這個(gè)高DC電壓會(huì)轉(zhuǎn)換為AC，以驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。但是，電動(dòng)汽車(chē)中的牽引電池并不是通過(guò)簡(jiǎn)單地串聯(lián)多個(gè)12V電池去產(chǎn)生800V電壓，它是一個(gè)密封的單元。該高壓系統(tǒng)的加入及其在車(chē)輛中的作用意味著12V系統(tǒng)現(xiàn)在通常被當(dāng)作輔助系統(tǒng)。它為牽引系統(tǒng)（包括牽引控制系統(tǒng)）的所有輔助設(shè)備提供動(dòng)力。
現(xiàn)在，主高壓電池負(fù)責(zé)為12V輔助系統(tǒng)供電，以使電池保持荷電狀態(tài)。出于安全考慮，操作時(shí)需要在兩個(gè)電壓域之間保持電氣隔離。
隔離至關(guān)重要
典型的電動(dòng)汽車(chē)有許多功能單位，包括牽引逆變器、溫度控制和加熱系統(tǒng)以及車(chē)載充電器。這些系統(tǒng)在完全不同的電壓水平下運(yùn)行，必須進(jìn)行電氣隔離。電氣隔離可防止電流在不同電壓域之間流動(dòng)，同時(shí)仍支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸和電能流動(dòng)。
