Ładowarka 800 V „Podstawy ładowania”
W tym artykule omówiono głównie wstępne wymagania dotyczące napięcia 800 V.stosy ładująceNajpierw przyjrzyjmy się zasadzie ładowania: Gdy końcówka ładująca jest podłączona do końca pojazdu, stos ładowania zapewni (1) niskie napięcie pomocnicze prądu stałego do końca pojazdu, aby aktywować wbudowany BMS (system zarządzania baterią) pojazdu elektrycznego. Po aktywacji (2) podłącz koniec samochodu do końca stosu, wymień podstawowe parametry ładowania, takie jak maksymalne zapotrzebowanie na moc ładowania końca pojazdu i maksymalną moc wyjściową końca stosu, po prawidłowym dopasowaniu obu stron BMS (system zarządzania baterią) końca pojazdu wyśle informacje o zapotrzebowaniu na moc dostacja ładowania pojazdów elektrycznychistacja ładowania samochodów elektrycznychdostosuje własne napięcie wyjściowe i prąd zgodnie z tymi informacjami i oficjalnie rozpocznie ładowanie pojazdu, co jest podstawową zasadąpołączenie ładowaniai najpierw musimy się z nim zapoznać.
Ładowanie 800 V: „zwiększone napięcie lub prąd”
Teoretycznie, jeśli chcemy zapewnić moc ładowania w celu skrócenia czasu ładowania, zazwyczaj istnieją dwa sposoby: albo zwiększamy akumulator, albo zwiększamy napięcie; Zgodnie z W=Pt, jeśli moc ładowania zostanie podwojona, czas ładowania naturalnie skróci się o połowę; Zgodnie z P=UI, jeśli napięcie lub prąd zostanie podwojony, moc ładowania może zostać podwojona, co było już wielokrotnie wspominane i jest uważane za oczywiste.
Jeśli prąd jest większy, pojawią się dwa problemy: im większy prąd, tym większy i bardziej nieporęczny kabel wymagający prądu, co zwiększy średnicę i wagę przewodu, zwiększy koszty i będzie niewygodne w obsłudze; Ponadto, zgodnie z Q=I²Rt, jeśli prąd jest wyższy, strata mocy jest większa, a strata ta odbija się w postaci ciepła, co również zwiększa ciśnienie w zarządzaniu termicznym, więc nie ma wątpliwości, że nie jest wskazane zwiększanie mocy ładowania poprzez ciągłe zwiększanie prądu, niezależnie od tego, czy chodzi o ładowanie, czy o układ napędowy samochodu.
W porównaniu z szybkim ładowaniem prądem o dużym natężeniu,szybkie ładowanie wysokim napięciemgeneruje mniej ciepła i mniejsze straty, a większość producentów samochodów przyjęła podejście polegające na zwiększaniu napięcia; w przypadku szybkiego ładowania wysokim napięciem teoretycznie czas ładowania może zostać skrócony o 50%, a zwiększenie napięcia może również łatwo zwiększyć moc ładowania ze 120 kW do 480 kW.
Ładowanie 800 V: „Efekty cieplne odpowiadające napięciu i prądowi”
Niezależnie od tego, czy zwiększamy napięcie, czy prąd, przede wszystkim wraz ze wzrostem mocy ładowania pojawi się ciepło, ale objawy termiczne związane ze wzrostem napięcia i prądu są różne. Jednak w porównaniu z tym, to pierwsze jest lepsze.
Ze względu na niski opór napotykany przez prąd podczas przepływu przez przewodnik, metoda zwiększania napięcia zmniejsza wymagany rozmiar kabla, a ciepło do rozproszenia jest mniejsze. Wraz ze wzrostem prądu wzrost powierzchni przekroju, przez który przepływa prąd, powoduje większą średnicę zewnętrzną i większą wagę kabla. Ciepło będzie powoli wzrastać wraz z wydłużaniem się czasu ładowania, co powoduje, że kabel jest bardziej ukryty, co stanowi większe ryzyko dla akumulatora.
Ładowanie 800 V: „Kilka bezpośrednich wyzwań związanych z bateriami ładującymi”
Szybkie ładowanie prądem o napięciu 800 V ma również inne wymagania co do końcówki przewodu:
Jeśli z fizycznego punktu widzenia, wraz ze wzrostem napięcia, rozmiar projektowy powiązanych urządzeń musi wzrosnąć, na przykład zgodnie z poziomem zanieczyszczenia IEC60664 wynosi 2, a odległość grupy materiałów izolacyjnych wynosi 1, odległość urządzenia wysokiego napięcia musi wynosić od 2 mm do 4 mm, a te same wymagania dotyczące rezystancji izolacji również wzrosną, prawie droga upływu i wymagania dotyczące izolacji muszą zostać podwojone, co wymaga przeprojektowania w projekcie w porównaniu z poprzednim projektem systemu napięciowego, w tym złączy, szyn miedzianych, złączy itp. Ponadto wzrost napięcia doprowadzi również do wyższych wymagań dotyczących gaszenia łuku elektrycznego i konieczne jest zwiększenie wymagań dla niektórych urządzeń, takich jak bezpieczniki, skrzynki rozdzielcze, złącza itp., które mają również zastosowanie do projektu samochodu, o którym wspomniano w kolejnych artykułach.
System ładowania wysokiego napięcia 800 V wymaga dodania zewnętrznego aktywnego układu chłodzenia cieczą, jak wspomniano powyżej, a tradycyjne chłodzenie powietrzem nie może spełnić wymagań, niezależnie od tego, czy jest to chłodzenie aktywne, czy pasywne, a także zarządzania temperaturąstacja ładowania samochodów elektrycznychLinia pistoletu do końca pojazdu jest również wyższa niż wcześniej, a sposób redukcji i kontroli temperatury tej części systemu z poziomu urządzenia i systemu jest punktem, który każda firma musi ulepszyć i rozwiązać w przyszłości. Ponadto ta część ciepła to nie tylko ciepło generowane przez przeładowanie, ale także ciepło generowane przez urządzenia wysokiej częstotliwości, więc sposób monitorowania w czasie rzeczywistym oraz stabilnego, skutecznego i bezpiecznego odprowadzania ciepła jest bardzo ważny, co jest nie tylko przełomem w materiałach, ale także systematycznym wykrywaniem, takim jak monitorowanie temperatury ładowania w czasie rzeczywistym i skuteczne monitorowanie temperatury ładowania.
Obecnie napięcie wyjścioweStosy ładowania prądem stałymNa rynku dostępne jest zasadniczo napięcie 400 V, które nie może bezpośrednio ładować akumulatora 800 V, więc potrzebny jest dodatkowy produkt wzmacniający DCDC, aby podnieść napięcie 400 V do 800 V, a następnie naładować akumulator, co wymaga większej mocy i przełączania o wysokiej częstotliwości. Obecnie głównym wyborem jest moduł wykorzystujący węglik krzemu do zastąpienia tradycyjnego IGBT, chociaż moduły z węglika krzemu mogą zwiększyć moc wyjściową stosów ładujących i zmniejszyć straty, ale koszt jest również znacznie wyższy, a wymagania dotyczące EMC są również wyższe.
Podsumowując. Zasadniczo wzrost napięcia będzie musiał nastąpić na poziomie systemu i urządzenia, w tym systemu zarządzania temperaturą, systemu ochrony ładowania itp., a na poziomie urządzenia konieczne będzie ulepszenie niektórych urządzeń magnetycznych i urządzeń mocy.
Czas publikacji: 30 lipca 2025 r.
