تحدي نظام 800 فولت: كومة شحن لنظام الشحن

شحن 800 فولت "أساسيات الشحن"

تتحدث هذه المقالة بشكل أساسي عن بعض المتطلبات الأولية لكومة الشحن 800 فولت، انظر أولاً إلى مبدأ الشحن: عندما يتم توصيل رأس مسدس الشحن بنهاية السيارة، ستوفر كومة الشحن① مصدر طاقة تيار مستمر مساعد منخفض الجهد للمركبة النهاية، لتنشيط BMS (نظام إدارة البطارية) المدمج في السيارة الكهربائية، بعد التنشيط، ② سيتم توصيل نهاية السيارة بنهاية الكومة لتبادل معلمات الشحن الأساسية، مثل الحد الأقصى لطاقة طلب الشحن للمركبة النهاية والحد الأقصى لطاقة الإخراج لنهاية الكومة، وسوف يتطابق الجانبان بشكل صحيح.

بعد المطابقة بشكل صحيح، سيرسل نظام BMS (نظام إدارة البطارية) الموجود في نهاية السيارة معلومات الطلب على الطاقة إلى كومة الشحن، وستقوم كومة الشحن بضبط جهد الخرج والتيار وفقًا لهذه المعلومات، وتبدأ رسميًا في شحن السيارة، وهو ما المبدأ الأساسي لاتصال الشحن، ومن الضروري أن نتعرف عليه أولاً.

شحن 800 فولت: "تعزيز الجهد أو التيار"

من الناحية النظرية، نريد توفير طاقة الشحن لتقصير وقت الشحن،عادة ما تكون هناك طريقتان: إما تعزيز البطارية أو زيادة الجهد; وفقًا لـ W=Pt، إذا تمت مضاعفة طاقة الشحن، فسيتم تقليل وقت الشحن إلى النصف بشكل طبيعي؛ وفقًا لـ P=UI، إذا تضاعف الجهد أو التيار، فيمكن مضاعفة قوة الشحن، وقد تم ذكر ذلك مرارًا وتكرارًا، وهو ما يعتبر أيضًا منطقيًا.

إذا كان التيار أعلى، فستكون هناك مشكلتان، فكلما كان التيار مرتفعًا، كلما كان الكابل الذي يحمل التيار أكبر وأكثر ضخامة، مما سيزيد من قطر ووزن السلك، مما سيزيد من التكلفة، وعلى في الوقت نفسه، ليس من المناسب للموظفين العمل؛ بالإضافة إلى ذلك، وفقًا لـ Q=I²Rt، إذا كان التيار أعلى، كلما زاد فقدان الطاقة، وينعكس الفقد على شكل حرارة، مما يضيف أيضًا ضغطًا على الإدارة الحرارية، لذلك لا شك أن زيادة قوة الشحن غير مرغوب فيها لتحقيق زيادة قوة الشحن عن طريق زيادة التيار بشكل مستمر.إن زيادة طاقة الشحن أمر غير مرغوب فيه، لا للشحن ولا لأنظمة القيادة داخل السيارة.

بالمقارنة مع الشحن السريع عالي التيار، فإن الشحن السريع عالي الجهد ينتج حرارة أقل وخسارة أقل، في الوقت الحاضر، اعتمدت جميع شركات السيارات الرئيسية تقريبًا طريق زيادة الجهد، في حالة الشحن السريع عالي الجهد، من الناحية النظرية، وقت الشحن يمكن تقصيره بنسبة 50%، ويمكن بسهولة رفع قوة الشحن من 120 كيلو وات إلى 480 كيلو وات.

شحن 800 فولت: "الجهد والتيار يتوافقان مع التأثير الحراري".

ولكن سواء قمت برفع الجهد أو التيار، أولاً وقبل كل شيء، مع زيادة طاقة الشحن، ستظهر الحرارة، لكن رفع الجهد والتيار من مظاهر الحرارة ليس هو نفسه، فكلما زاد بعض التأثير على البطارية أيضًا أكثر من ذلك بقليل، الحد الأعلى البطيء نسبيًا ولكن الحرارة المخفية أكثر وضوحًا هو أيضًا أكثر وضوحًا. ولكن الأول هو الأفضل بالمقارنة. 

حيث أن التيار في الموصل من خلال المقاومة المنخفضة، يؤدي زيادة طريقة الجهد إلى تقليل حجم الكابل المطلوب، وانبعاث حرارة أقل، وتعزيز التيار في نفس الوقت، فإن زيادة مساحة المقطع العرضي الحامل للتيار تؤدي إلى مساحة خارجية أكبر. وزن كابل القطر، في حين أن وقت الشحن للحرارة الأطول سيعزز ببطء، وأكثر سرية، وهذه الطريقة للبطارية تشكل خطرًا أكبر.

الشحن بقوة 800 فولت: "كومة الشحن بعض التحديات المباشرة"

يحتوي الشحن السريع بقوة 800 فولت أيضًا على بعض المتطلبات المختلفة في نهاية الكومة:

إذا نظرت إلى المستوى المادي، مع زيادة الجهد، لا بد أن يزيد تصميم حجم الجهاز ذي الصلة، مثل IEC60664 مستوى التلوث 2 مجموعة المواد العازلة 1 مسافة الجهاز ذات الجهد العالي مطلوبة من 2 مم إلى 4 مم، نفس العزل ستزداد متطلبات المقاومة، ومسافة الزحف تقريبًا ومتطلبات العزل مطلوبة لزيادة عامل اثنين، الأمر الذي يتطلب جهدًا أعلى في التصميم السابق.

ويتطلب ذلك تصميم نظام الجهد السابق إعادة تصميم حجم الأجهزة ذات الصلة، بما في ذلك الموصلات والصفوف النحاسية والمفاصل وغيرها، بالإضافة إلى أن زيادة الجهد ستؤدي أيضًا إلى زيادة متطلبات إطفاء القوس، والحاجة إلى بعض الأجهزة مثل الصمامات وصناديق المفاتيح والموصلات وما إلى ذلك، لتحسين المتطلبات، تنطبق هذه المتطلبات أيضًا على تصميم السيارة.

يحتاج نظام الشحن عالي الجهد 800 فولت، كما هو مذكور أعلاه، إلى زيادة نظام التبريد السائل النشط الخارجي، ولا يمكن للتبريد التقليدي النشط والسلبي تبريد الهواء تلبية متطلبات خط مسدس كومة الشحن حتى نهاية السيارة الحرارية أصبحت الإدارة أيضًا أكثر تطلبًا من أي وقت مضى، وهذا الجزء من درجة حرارة النظام كيفية تقليله والتحكم فيه من مستوى الجهاز ومستوى النظام هو الفترة القادمة لتحسين وحل مشكلة وجهة النظر؛

بالإضافة إلى ذلك، هذا الجزء من الحرارة ليس فقط الحرارة الناتجة عن الشحن الزائد، ولكن أيضًا الحرارة الناتجة عن الشحن الزائد، وهي ليست الجزء الوحيد من النظام، ولكن أيضًا الحرارة الناتجة عن الشحن الزائد. إنها ليست فقط الحرارة الناتجة عن الشحن الزائد، ولكن أيضًا الحرارة الناتجة عن أجهزة الطاقة عالية التردد، لذا فإن كيفية إجراء المراقبة في الوقت الفعلي والتخلص من الحرارة بشكل مستقر وفعال وآمن أمر مهم للغاية، وهو ما لم يقتصر على اختراقات المواد ولكن أيضًا اكتشاف النظام، مثل درجة حرارة الشحن في الوقت الفعلي والمراقبة الفعالة.

حاليًا في السوق، يبلغ الجهد الكهربي لإخراج كومة الشحن DC 400 فولت، ولا يمكن شحن البطارية مباشرة إلى 800 فولت، لذلك تحتاج إلى تعزيز إضافي. يعد استخدام كربيد السيليكون لاستبدال وحدة IGBT التقليدية هو الاختيار السائد للطريقة، على الرغم من أن وحدة كربيد السيليكون يمكن أن تزيد من طاقة الخرج لكومة الشحن، ولكنها أيضًا لزيادة الطاقة الناتجة من كومة الشحن. على الرغم من أن وحدات كربيد السيليكون يمكن أن تزيد من طاقة الخرج لكومة الشحن وتقلل من الخسائر، إلا أن التكلفة ترتفع أيضًا كثيرًا، ومتطلبات EMC أعلى.

تلخيص. ستكون زيادة الجهد في مستوى النظام ويلزم تحسين مستوى الجهاز، ويجب تحسين مستوى النظام بما في ذلك نظام الإدارة الحرارية ونظام حماية الشحن وما إلى ذلك، ومستوى الجهاز بما في ذلك بعض الأجهزة المغناطيسية وأجهزة الطاقة.