气候问题和不断变化的消费者偏好正在推动电动汽车的技术创新，以此作为实现更绿色交通未来的一种手段。
为这个不断扩大的电动汽车市场进行的创新范围，包括从智能逆变器到超快速充电电动汽车供电设备(EVSE)和越来越强大的电池。这些技术也助于提供续航里程保证并推动电动汽车的采用。
尽管在全球大流行背景下，但2021年上半年全球电动汽车销量仍同比增长160%，达到260万辆。技术创新，包括功率器件、转换器、电池和充电器的电子微观世界中更好的设计和测试方法，只是有助于推动电动汽车生态系统整体增长的部分发展。让我们来探索一些最近的汽车创新和测试方法，这些创新和测试方法使滚动底盘成为可能。
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在电动汽车的电源生态系统中，功率半导体有助于在不同的系统之间转换功率，例如动力转向和制动、信息娱乐系统、照明、空调，当然还有电动动力总成。越来越多的设计者转向宽禁带(WBG)SiC和GaN功率器件，以利用更快的开关频率以及更高的电压和热工作范围。
虽然WBG器件提高了功能效率并有助于减小设计尺寸和成本，但由于极快的振荡，它们也会遭受更高的开关损耗，从而导致功率转换器的效率降低。
功率转换器设计人员正在转向一种相对较新的方法，即双脉冲测试(DPT)技术，以进行可重复且可靠的测量来确定这些开关损耗。
DPT可以帮助设计人员确保他们的最终产品符合行业标准，例如JEDEC制定的标准，JEDEC是为微电子行业开发开放标准和出版物的全球领导者。
功率转换发生在整个EV中。功率水平范围从50kW到180kW以上。EV中的大多数元器件都支持双向功率流。除了为车窗和车灯供电的普通12V电池外，如今的电动汽车还配备280V至800V的电池。
高功率测试并不是对传统内燃机汽车进行的低功率测试的简单扩展。在数百伏电压下工作，汽车制造商必须优先考虑人员和被测设备的安全。高功率测试还会产生大量热量，从而增加空调运行成本。
有一种越来越流行的降低成本的解决方案，是使用可提供双向、再生的直流或交流电源的市售再生电源系统。这些电源的再生能力使消耗的能量能够干净利索地返回电网，而不是作为热量消散，从而节约能源消耗和冷却成本。
自2010年初以来，电动汽车电池有了很大改进，当时它们每次充满电只能提供50-60英里续航。如今，普通电动汽车电池每次充满电可行驶250英里，足以缓解大多数驾驶员的续航里程焦虑。
创造更好的电池从了解电池化学开始。电池设计者的一个抱怨是锂离子电池异常快速的自放电现象。电池自放电是指即使电池没有连接到任何设备，它存储的电荷也会减少。自放电会缩短锂离子电池的保质期，并导致它们在使用时电量不满。
为了检测锂离子电池的异常自放电，传统上开发人员和制造商依靠测量电池开路电压在数周甚至数月内的下降，来获得良好的验证结果。在开发过程中必须等待这么长时间，导致新设计迟迟无法进入市场，从而错失良机。如果必须重复自放电测试，情况会更加复杂。在制造业中，长时间储存大量电池以筛选它们的自放电，会带来重大的费用、物流和安全问题。
EV通过日益复杂的EVSE网络连接到电网。根据路透社的报道，全球有300多家电动汽车充电公司。结合全球超过500种电动汽车车型、不同的充电模式和充电标准，我们可以理解为什么在不同的充电站为电动汽车充电并不像加油那么简单。
为了应对这一协同工作挑战并加快上市时间，许多EV和EVSE制造商正在投资可以节省时间和金钱的仿真解决方案。
这些设计验证使用可以仿真EV或充电站的机器，解决了在不同EV或EVSE模型下独特地测试新产品的挑战。
汽车行业将面临不断变化的消费者需求，例如产品是否符合环境、社会和公司治理(ESG)目标。新的测试技术需要协同发展，以帮助开发更好的电子微观世界，如功率器件、转换器、电池、电池组和动力系统。在宏观层面，我们将看到更智能的电网，利用可再生能源为不断增长的电动汽车队伍提供动力，并实现我们作为文明的ESG目标。
(原文刊登于EDN姊妹网站Power Electronics News，参考链接：The Energy Ecosystem: Technologies Driving the Future of E-Mobility，由Ricardo Xie编译。)
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