日前，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)制造出一種電動(dòng)汽車(chē)快速充電器，它比現有體積至少小10倍，而不會(huì )犧牲充電時(shí)間。 該團隊現在正在構建一個(gè)能夠更快地為車(chē)輛充電的版本，同時(shí)還可以為多輛車(chē)充電。

這種新技術(shù)被稱(chēng)為中電壓快速充電器（mvfc）。

傳統的50千瓦（kw）最先進(jìn)的充電器包括一個(gè)分配變壓器（重1000公斤）和一個(gè)獨立的快速充電器（重200至600公斤）。為了支撐重量，這種變壓器和充電器系統通常需要安裝在混凝土板上。

變壓器從公用的中壓線(xiàn)線(xiàn)上取電，然后將電壓降低到480v，這樣快速充電器就可以使用?？焖俪潆娖鞑捎媒涣麟妷?，并將其轉換為與電動(dòng)車(chē)電池兼容的直流電壓。

“我們的50千瓦的mvfc重量只有100公斤左右，可以安裝在墻上，也可以安裝在柱子上，”Srdjan Lukic說(shuō)，他是北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的電氣工程副教授，也是研發(fā)這項技術(shù)的研究人員之一。“mvfc同時(shí)負責變壓器和快速充電器的工作，直接從中電壓的公用線(xiàn)路中獲取電力，并將其轉換為電動(dòng)汽車(chē)電池。

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“這種新方法提供了4倍于同一系統的能量，同時(shí)降低了系統的安裝成本，”Srdjan Srdic說(shuō)

研究人員之所以能夠把這項技術(shù)做得更小，部分原因是他們使用了寬帶隙半導體器件。這也使得這項技術(shù)更節能。

目前，據報道，最好的變壓器和充電器站的效率高達93%，這意味著(zhù)至少7%的電力在充電過(guò)程中會(huì )被熱量消耗。

在測試中，原型的mvfc的效率至少達到97.5%，這意味著(zhù)額外的4.5%的能量被用來(lái)給汽車(chē)充電，而不是浪費在熱能上。這降低了運營(yíng)成本，增加了收入，卻沒(méi)有增加消費者的成本。

Srdic說(shuō)：“換句話(huà)說(shuō)，我們能夠將浪費的能量減少60%以上。”

目前版本的mvfc的收費速度與現有的充電站相同。這是因為mvfc的這個(gè)迭代設計為運行在50千瓦，這是一個(gè)典型的快速充電器的功率水平。

然而，研究小組正在建造下一代的電動(dòng)汽車(chē)，它的功率要高得多，能夠為更多的車(chē)輛充電，而且充電速度更快。

“一段時(shí)間以來(lái)，我們已經(jīng)想到了更強大的、多車(chē)的mvfc，并且最近得到了能源部的資助來(lái)建造下一代原型，”Lukic說(shuō)，他是北卡羅來(lái)納州的Freedm工程研究中心副主任。

在多端口車(chē)站設計中，公共線(xiàn)路直接連接到固態(tài)變壓器（sst），它是一種基于電力電子的智能變壓器。然后，sst為本地的直流微電網(wǎng)提供電池存儲系統和多個(gè)充電節點(diǎn)。

“我們正在為原型制造五個(gè)充電節點(diǎn)，但可能會(huì )有兩倍或更多，”Lukic說(shuō)。

多端口的mvfc將有1兆瓦的額定容量，每個(gè)充電節點(diǎn)能夠提供350千瓦的電力。從50千瓦升級到350千瓦意味著(zhù)一輛汽車(chē)的充電速度可達7倍。

現有的mvfc原型的開(kāi)發(fā)工作得到了powerAmerica研究所的支持，該研究所是一個(gè)公私合作的研究項目，位于北卡羅來(lái)納州，由能源部能源效率和可再生能源辦公室（eere）資助。多車(chē)型mvfc原型的開(kāi)發(fā)正由eere資助。在國家科學(xué)基金會(huì )的支持下創(chuàng )建了Freedm。