电动汽车双向充电有助于平衡电网

虽然配电系统最初是为满足峰值需求而设计和构建的，并通过基础设施被动对外供电，但智能电网不仅为客户提供了更多选择，而且可以在本地、远程或自动进行管理。智能电网使公用事业公司能够跟上消费者行为的变化（例如，大多数电动汽车电池可能会在夜间非高峰时段在家中充电）。

超高性能的电动汽车配备 22kW 范围的车载充电器。双向充电器的理念带来了将电动汽车用作电池储能元件的可能性。假设车库中的电动汽车一次充电可以行驶 400 英里。但是，通过通信、云计算和现代化电网，汽车“知道”车主明天驾车不会超过 50 英里。从技术上讲，电池不必在次日早上 7 点充满电，因此可以在夜间将汽车中的电能用于本地消耗，或者在高峰时段将电能归还给电网。公共充电基础设施中也存在类似的方法，同时还可实现充电站之间的负载平衡。

此外，为了提高电网电力质量并降低消耗的谐波电流，需要使用功率因数校正，因为许多前向负载是直流电。例如，在以 350kW 功率运行的非车载快速电动汽车充电器中，输入是来自电网的三相交流电，输出是流入电池的直流电。

有源三相功率因数校正存在许多拓扑。10kW 双向三相三级（T 型）逆变器和 PFC 参考设计能够进行双向功率校正，并使用具有更高开关频率的碳化硅 (SiC) 金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 来提高效率并减小磁性元件的尺寸，从而减小整体系统尺寸。此拓扑可扩展到更高功率的智能电网应用，例如电动汽车充电和光伏逆变器。具有更低开关损耗的 SiC MOSFET 可确保更高的直流母线电压（高达 800V）和 97% 以上的峰值效率。

作为 TI 对未来电网持续投资的一部分，TI 正在推进发展电动汽车充电所需的组件，包括连接到电网的充电器以及电动汽车内的电池管理系统。由于电网和电动汽车电池可能产生高电压，隔离式器件对于任何电动汽车充电或电池管理系统设计都至关重要。这些器件包括通信和保护电路，例如隔离式和非隔离式放大器、隔离式和非隔离式接口集成电路以及信号隔离器的电源。