【導讀】suizhediandongqichedepuji
，diandongqichechongdianqikaishiwuchubuzai，yizhiyuxianzailifaguidingxindezhuzhaihegongyejianzhudouyaosheyouchongdiandian。suiranzhudianyuanzhuanhuanjishushiyigechuangxinbuduandelingyu，danyexuyaodigonglvfuzhu AC/DC 和 DC/DC 轉換器。本文將討論這些低功率輔助轉換器需要滿足的規格。

各種形式的電動汽車 (EV) 已越來越普及。根據「EV-Volumes」的數據顯示（圖 1），2021 年全球銷量高達 675 萬輛，比 2020 年的銷量增長了 108%。 

圖 1：全球電動汽車銷量增長，數據來源 www.EV-volumes.com

這種增長背後的「驅動因素」是顯而易見的：環保意識的提升
、燃料價格的上漲以及政府設定的二氧化碳減排目標。在英國
，某些法律將在 2022 年(nian)生(sheng)效(xiao)，這(zhe)將(jiang)要(yao)求(qiu)每(mei)個(ge)設(she)有(you)停(ting)車(che)位(wei)的(de)新(xin)建(jian)住(zhu)宅(zhai)都(dou)要(yao)有(you)一(yi)個(ge)充(chong)電(dian)點(dian)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)
，幾(ji)個(ge)歐(ou)洲(zhou)國(guo)家(jia)提(ti)議(yi)的(de)禁(jin)止(zhi)銷(xiao)售(shou)新(xin)的(de)純(chun)汽(qi)油(you)和(he)純(chun)柴(chai)油(you)車(che)輛(liang)的(de)法(fa)令(ling)已(yi)從(cong) 2040 年提前至 2035 年。公共充電站也正在迅速推出，功能也越來越多。例如從 2023 年 6 月起，為了方便使用，在德國新的充電站都必須配備借記卡或信用卡讀卡器。 

因此充電器的複雜程度可以從簡單的車載慢充（家用單相交流供電）到800V或更高壓的超高速直流快充（由工業的三相交流供電）

，具有多個處理器和接口來控製電力輸送和安全功能
，以及通過「雲端」提供安全報告和計費服務。 

電動汽車充電器需要輔助電源 

每個DC充電器都需要輔助電源。雖然幾 kW 功率的主轉換器能夠產生低功率輔助電源，這可能來自於 PFC 電感器的繞組，但出於各種原因這樣做通常不是明智的選擇。例如空載的時候，DC充電器的主電源轉換器的工作效率較低會造成大量損耗。因此，如果待機需要輔助電源

，最好從低功率 AC/DC 轉換器獲取並同時關閉主轉換器以降低損耗。低功率 AC/DC zhuanhuanqizaizuoweifuzhudianyuanyingyongshikechengxianchujiaogaodezhuanhuanxiaolv。ciwai，yongyoudulifuzhudianyuanshizhuzhuanhuanqideqidongheguanbigengjiaanquankekao。shiyongdulidedigonglv AC/DC 轉換器還可以為係統的其他功能電路提供隔離供電
，這有助於避免接地回路

、EMC 問題以及接口的安全問題。當然
， 隔離或非隔離 DC/DC 轉換器 可以串接在輔助 AC/DC 轉換器後端

，通過調整來產生各功能電路所需的工作電壓並滿足噪聲水平的要求。 

充電器所在的惡劣環境 

EV DC 充電器的輔助 AC/DC 和 DC/DC 轉換器必須克服特定的環境挑戰

，而且一般都會期望它們有較長的使用壽命和一定的可靠性。器件要求至少是「工業級」的，也需要滿足特定的標準
，例如 EN 61851-23《電動汽車傳導充電係統：直流電動汽車充電站》。 

該標準涵蓋了許多領域並引用了其他文件
，但有特別指出 EV充電器 充電器的電源必須符合過電壓類別 (OVC) III 或 IV。目前市場上的大多數的 工業級 AC/DC 轉換器 轉換器都不符合
，因為在早期的設計中通常是參考 II 類標準進行設計的。OVC 是指例如由雷擊產生的瞬態過電壓；根據IEC 60664-1的相關脈衝電壓在圖2中進行了彙總說明。 

圖 2：不同標準的過電壓類別 (OVC)

從建築物的輸入到配電係統的末端設備,浪湧保護裝置 (SPD) 如圖 2 所示（Class B、C 和 D ），它們可以消耗/吸收浪湧的脈衝能量。未標注的Class A SPD是低壓配電係統的一部分，Class B 的特征是10/350µs 電流波形
，通常使用氣體放電管。Class C SPD 的特征是 8/20µs 電流波形，而Class D的特征是 1.2/50µs 電壓波形和 8/20µs 電流波形的組合。Class C 和 D通常是使用金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)，在Class D前麵總會有一個Class C。MOV 的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)有(you)限(xian)
，鉗(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)會(hui)隨(sui)著(zhe)每(mei)次(ci)浪(lang)湧(yong)衝(chong)擊(ji)降(jiang)低(di)直(zhi)到(dao)接(jie)近(jin)正(zheng)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)，而(er)且(qie)漏(lou)電(dian)流(liu)會(hui)持(chi)續(xu)增(zeng)加(jia)直(zhi)到(dao)過(guo)熱(re)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)。由(you)於(yu)這(zhe)個(ge)原(yuan)因(yin)
， SPD所用的 MOV 通常采用 DIN 導軌格式，這樣可以直觀看到它的健康狀態。 

安裝 EV 充電器時 (尤其是公共充電器)，如果環境屬於 OVC IV
，我們可以預期無論如何都會有 SPD 來將等級降到 OVC III 並為主電源轉換器提供交流供電，但這不能保證隻有OVC II的 AC/DC 電源能安全可靠地工作，因此任何輔助AC/DC 電源 通常需要有承受 OVC III deshunbiandianyadenengli
，jiyucimuqiandaduoshudeshangyeleidianyuanbingbushiyong。renheshebeideguodianyadengjisuoxudeanquanjianxiyuhaibagaoduzhijianyecunzaiguanxi。zaihaiba2000m以下時不需要考慮修正係數
，但在海拔更高的地方必須逐漸增加電氣間隙
，例如 5000m 需要 x1.48倍增係數。有時候這個重要的考慮因素會被忽略，但世界上有 8 個國家的首都海拔超過 2000 m，而且將來一定會有EV充電站。 

電動汽車輔助電源的安全標準 

目前版本的EN 61851- 23:14仍然引用EN 60950-1作為安全標準，盡管該標準在2020年底已經過時，並被EN 62368-1取代，而EN 62368-1在電動汽車應用中通常是可以接受的。但是，用戶需要驗證所需的確切規格。例如，EN 61851-1要求安全隔離變壓器應符合IEC 61558-1。EN 62368-1將該標準作為一個附加選項
，盡管它有局限性。因此
，已經擁有IEC 61558-1認證的AC/ DC是更安全的選擇。符合IEC/EN 60335-1認證的電源也適用於最大輸出120VDC的充電器
，例如可用於插電式混合動力車或帶有48V或72V電池的電動滑板車。 

EV DC充電器的AC電源供電電壓將以應用的地點位置來決定，它可能是家用單相的 115/230VAC、工業/商業的三相 400VAC 或 480VAC。三相供電時的低功率輔助 AC/DC 轉換器通常是連接相線與中性線
，需要在 480VAC 係統以 277VAC 標稱電壓工作，而有一些低功率 AC/DC 可以直接在480VAC delta 係統以最大相間電壓運行
，最高可達528VAC。 

電動汽車充電器的物理環境 

EN 61851-23 規定EV DC充電器的環境要求最小汙染等級，即室外使用為 PD3 ，室內使用為 PD2

，但如果是在工業區的話也必須為 PD3 。PD3汙染的定義如下：「有導電性汙染
，或由於凝露使幹燥的非導電性汙染變成導電性的。」事實上，這就代表電子設備必須有塗層或封裝，或大幅增加爬電距離以避免在環境潮濕

、肮髒或多塵的情況下發生故障和電壓擊穿，而這些正是車庫或開放式停車位最常見的環境。 

EV 充電器設備的熱額定值也必須與潛在的惡劣環境相匹配，例如零度以下的溫度和高達60度以上的戶外陽光下。通常應用環境溫度為-40°C至+85°C的“工業級”AC/DC電源已經是足夠的。 

提供現成的模塊 

雖然低功率 EV DC 充電器的要求很複雜，但 RECOM 提供了一係列的現成產品適合多種應用。有針對高汙染環境的3W 至 40W 微型封裝模塊的 RAC 係列AC/DC模塊。除了 85–264VAC 的「標準」輸入範圍以外，一些型號標稱 277VAC 的額定輸入為 305VAC
，而 RAC05-K/480 的額定輸入電壓高達 528VAC（圖 3）。所有AC/DC模塊的工作環境溫度從 -40°C 到至少 +80°C
，符合 OVC III 等級或為可選。所有AC/DC模塊提供完整的安全認證，IEC/EN 62368-1 是最低要求
，有一些模塊通過家用認證IEC/EN 61558 或 EN 60335-1
，而有些甚至通過醫療認證 IEC/EN 60601-1。 

圖 3：RECOM RAC05-K/480 額定輸入為 528VAC，符合 OVC III 等級

RECOM 還可以提供種類齊全的 DC/DC 轉換器
，適用於主逆變器的柵極驅動電源、隔離式通信接口、隔離式輔助電源供電和非隔離式轉換器。這些轉換器皆具備堅固性和高質量以在嚴苛的環境中工作。 

結論 

EV DC充電是一個具有特殊技術要求的新興市場。成本和尺寸也是其中的驅動因素，但 RECOM 的產品不僅可以匹配模塊化AC/DC 輔助電源，還能與通用 DC/DC 轉換器配合使用。 

文獻 

[1] https://www.ev-volumes.com/

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