作者:李志升、曾南雄實現V2G的關鍵技術:高效率車載充電器
功率雙向車載充電器的軟、硬體設計與測試驗證進行說明與解析,高功率雙向車載充電器為實現車輛至電網(V2G)最關鍵的技術之一,除了原本利用電網交流電源對車載高壓電池充電的功能外,此充電器亦需具備反向電力操作之能力,把高壓電池之直流電能轉換成交流電能,直接回充至電網或者提供交流電壓讓獨立電源使用。本雙向車載充電器的系統架構由前級雙向交流至直流(AC-DC)轉換器及後級雙向直流至直流(DC-DC)轉換器串接組成。雙向AC-DC轉換器的架構採用全橋架構,功率元件使用Infineon的F5高速絕緣閘雙極電晶體(insulated gate bipolar transistor, IGBT)且並聯Infineon Silicon Carbide (SiC)二極體,以降低切換損失。雙向AC-DC轉換器的控制主要由軔體實現。在雙向DC-DC轉換器方面採用的則是「CLLC諧振」架構,其特點是兩邊對稱的LLC諧振架構可達到雙向的零電壓/零電流切換,以提升整體效率。雙向DC-DC轉換器使用變頻控制,同樣由數位控制器實現。本雙向車載充電器之設計已經過初步功能測試驗證,測試結果顯示充電及供電模式的最大效率均可到達94%,最大輸出功率則是6.6千瓦。