為應(yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的需求，包括純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力車在內(nèi)的電動(dòng)汽車（xEV）在全球范圍內(nèi)迅速普及。全球市場(chǎng)范圍內(nèi)，歐洲主要采用的CCS（組合充電系統(tǒng)）和北美主要采用的NACS（北美充電標(biāo)準(zhǔn)），都受到了廣泛關(guān)注，對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)充電設(shè)施也在不斷擴(kuò)展。這些標(biāo)準(zhǔn)普遍采用PLC（電力線通信）進(jìn)行充電時(shí)候的控制通信，因此對(duì)脈沖變壓器的品質(zhì)提出了更高的要求。本文將介紹TDK專為新一代充電標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的AMT45S脈沖變壓器的優(yōu)勢(shì)。

脈沖變壓器在電動(dòng)汽車充電控制電路中的關(guān)鍵作用

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，全球各地采用了多種不同的充電連接器標(biāo)準(zhǔn)。其中的典型代表包括在歐洲廣泛應(yīng)用的CCS（聯(lián)合充電系統(tǒng)）、在北美普及的NACS（北美充電標(biāo)準(zhǔn)），以及CHAdeMO和GB/T等。在這些標(biāo)準(zhǔn)中，CCS和NACS均采用PLC（電力線通信）技術(shù)進(jìn)行充電過程中的控制通信。

PLC技術(shù)通過充電電纜在車輛與充電樁之間傳遞控制信號(hào)。電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)通常有以充電為目的進(jìn)行電力傳輸?shù)碾娐泛蛯?duì)充電進(jìn)行控制的控制電路兩部分組成，其中控制電路負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過程的精確管理。脈沖變壓器就是在這個(gè)控制回路中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電流的電氣隔離，還有效抑制了噪聲并保持信號(hào)波形的完整。脈沖變壓器的性能將直接影響充電控制通信的可靠性、充電效率以及電池的整體性能，因此已成為推動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的核心元件。

圖1: 電動(dòng)汽車側(cè)控制電路結(jié)構(gòu)示例

新一代脈沖變壓器相較傳統(tǒng)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

目前的PLC用脈沖變壓器普遍采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，但在制造過程中，由于手工繞線的工藝等問題，難以保證繞線時(shí)間和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。此外，在PLC電路中，由于通信信號(hào)需要疊加在電力線上，脈沖變壓器本身必須具備較高的耐壓性能。因此，許多產(chǎn)品在變壓器部分采用了樹脂涂層，導(dǎo)致體積增大和成本上升。

AMT45S通過采用穩(wěn)定的全自動(dòng)繞線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效且品質(zhì)穩(wěn)定的脈沖變壓器。并且由于電動(dòng)汽車充電用PLC電路不需要承受高電壓，因此無需樹脂涂層，從而簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了小型化。以上技術(shù)優(yōu)勢(shì)，顯著提升了電動(dòng)汽車基板設(shè)計(jì)的靈活性，并有助于優(yōu)化系統(tǒng)整體成本，也是AMT45S最大的特征。

下表對(duì)比了傳統(tǒng)產(chǎn)品與TDK新一代AMT45S。AMT45S通過自動(dòng)繞線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)產(chǎn)品更小的體積、更高的質(zhì)量穩(wěn)定性和更優(yōu)的生產(chǎn)效率。

表1: 與傳統(tǒng)內(nèi)置環(huán)形線圈的變壓器相比，實(shí)現(xiàn)了大幅度的小型化。

實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的插入損耗特性

在PLC中，主要采用2MHz～30MHz的信號(hào)頻率進(jìn)行通信。為了保證控制信息在傳輸過程中不發(fā)生劣化，必須使用在對(duì)應(yīng)頻率范圍內(nèi)信號(hào)波形失真極小的脈沖變壓器。AMT45S在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)，通過高品質(zhì)的自動(dòng)繞線技術(shù)和合理的鐵氧體材料選擇，實(shí)現(xiàn)了在2MHz～30MHz范圍內(nèi)穩(wěn)定的插入損耗特性（插入損耗：IL）。

圖2: AMT45S的插入損耗特性（插入損耗：IL）

產(chǎn)品外形、尺寸與等效電路

圖3: AMT45S詳細(xì)技術(shù)規(guī)格

總結(jié)

如上所述，AMT45S在確保滿足電動(dòng)汽車充電控制電路所需的優(yōu)良插入損耗特性（IL）的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比的大幅小型化。此外，TDK不僅致力于電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，還將持續(xù)追求技術(shù)創(chuàng)新和品質(zhì)提升，向社會(huì)提供高品質(zhì)的產(chǎn)品。