چالش سیستم 800 ولت: شمع شارژ برای سیستم شارژ

شارژ 800 ولت "اصول شارژ"

این مقاله عمدتاً در مورد برخی از الزامات اولیه شمع شارژ 800 ولت صحبت می کند، ابتدا به اصل شارژ نگاه کنید: هنگامی که سر تفنگ شارژ به انتهای خودرو متصل می شود، شمع شارژ ① منبع تغذیه کمکی DC ولتاژ پایین را برای وسیله نقلیه فراهم می کند. در پایان، برای فعال کردن BMS داخلی (سیستم مدیریت باتری) خودروی الکتریکی، پس از فعال‌سازی، ② انتهای خودرو به انتهای شمع متصل می‌شود تا پارامترهای اصلی شارژ، مانند حداکثر توان تقاضای شارژ خودرو را مبادله کند. پایان و حداکثر توان خروجی انتهای شمع، و دو طرف به درستی مطابقت خواهند داشت.

پس از تطبیق صحیح، BMS (سیستم مدیریت باتری) در انتهای خودرو اطلاعات تقاضای برق را به شمع شارژ ارسال می کند و شمع شارژ ولتاژ و جریان خروجی خود را با توجه به این اطلاعات تنظیم می کند و به طور رسمی شروع به شارژ خودرو می کند. اصل اولیه اتصال شارژ است و لازم است ابتدا با آن آشنا شویم.

شارژ 800 ولت: "ولتاژ یا جریان تقویت کننده"

از لحاظ تئوری، ما می خواهیم قدرت شارژ را برای کوتاه کردن زمان شارژ فراهم کنیم،معمولا 2 راه وجود دارد: یا باتری را تقویت کنید یا ولتاژ را افزایش دهید; طبق W=Pt، اگر قدرت شارژ دو برابر شود، طبیعتاً زمان شارژ به نصف کاهش می یابد. با توجه به P=UI، اگر ولتاژ یا جریان دو برابر شود، می توان قدرت شارژ را دو برابر کرد و این موضوع بارها و بارها ذکر شده است که عقل سلیم نیز محسوب می شود.

اگر جریان بیشتر باشد 2 مشکل پیش می آید، هرچه جریان بیشتر باشد کابل حامل جریان بزرگتر و حجیم تر مورد نیاز است که باعث افزایش قطر و وزن سیم می شود که هزینه را افزایش می دهد و در در عین حال، کار کردن برای پرسنل راحت نیست. علاوه بر این، طبق Q=I²Rt، اگر جریان بیشتر باشد، تلفات توان بیشتر می شود و تلفات به صورت گرما منعکس می شود که بر مدیریت حرارتی نیز فشار می آورد، بنابراین شکی نیست که افزایش قدرت شارژ برای تحقق افزایش توان شارژ با افزایش مداوم جریان مطلوب نیست.افزایش قدرت شارژ نه برای شارژ و نه برای سیستم های محرک داخل خودرو مطلوب نیست.

در مقایسه با شارژ سریع با جریان بالا، شارژ سریع ولتاژ بالا گرمای کمتر و تلفات کمتری تولید می‌کند، در حال حاضر، تقریباً همه شرکت‌های خودروسازی جریان اصلی مسیر افزایش ولتاژ را در نظر گرفته‌اند، در مورد شارژ سریع ولتاژ بالا، از نظر تئوری، زمان شارژ را می توان تا 50٪ کوتاه کرد و افزایش ولتاژ را می توان به راحتی قدرت شارژ را از 120 کیلو وات به 480 کیلو وات افزایش داد.

شارژ 800 ولت: "ولتاژ و جریان با اثر حرارتی مطابقت دارد".

اما چه ولتاژ را بالا ببرید و چه جریان، اولاً با افزایش قدرت شارژ، گرمای شما ظاهر می شود، اما افزایش ولتاژ و جریان تجلی گرما یکسان نیست، سریعتر مقداری از تأثیر بر باتری است. همچنین کمی بیشتر، حد بالایی نسبتاً آهسته اما پنهان گرما آشکارتر نیز آشکارتر است. اما اولی در مقایسه ارجح است. 

با افزایش جریان در هادی از طریق مقاومت کمتر، روش ولتاژ افزایش می یابد، اندازه کابل مورد نیاز کاهش می یابد، گرمای کمتری ساطع می شود و در همان زمان جریان افزایش می یابد، سطح مقطع حامل جریان افزایش می یابد به بیرونی بزرگتر منجر می شود. وزن کابل قطر، در حالی که با زمان شارژ طولانی تر گرما به آرامی افزایش می دهد، مخفی تر، این راه از باتری خطر بیشتری است.

شارژ 800 ولت: "شارژ کردن برخی از چالش های مستقیم"

شارژ سریع 800 ولت نیز دارای الزامات مختلفی در انتهای شمع است:

اگر به سطح فیزیکی نگاه کنید، با افزایش ولتاژ، طراحی اندازه دستگاه مربوطه افزایش می یابد، مانند مواد عایق سطح آلودگی IEC60664 گروه 1 ولتاژ بالا فاصله دستگاه از 2 میلی متر تا 4 میلی متر، همان عایق مورد نیاز است. الزامات مقاومت افزایش خواهد یافت، تقریباً فاصله خزشی و نیازهای عایق باید با ضریب دو افزایش یابد، که در طراحی قبلی نیاز به ولتاژ بالاتری دارد.

این امر مستلزم طراحی سیستم ولتاژ قبلی جهت طراحی مجدد اندازه دستگاه های مربوطه اعم از کانکتورها، ردیف های مسی، اتصالات و غیره است، علاوه بر این که افزایش ولتاژ نیز منجر به نیازهای بالاتر برای خاموش کردن قوس، نیاز به برخی دستگاه ها می شود. مانند فیوز، جعبه سوئیچ، کانکتور و غیره، برای بهبود شرایط، این الزامات برای طراحی خودرو نیز قابل اجرا هستند.

سیستم شارژ 800 ولت ولتاژ بالا، همانطور که در بالا ذکر شد، نیاز به افزایش سیستم خنک کننده مایع فعال خارجی دارد، خنک کننده سنتی با هوا خنک کننده هر دو فعال و غیرفعال نمی تواند الزامات خط تفنگ شمع شارژ را به انتهای خودروی حرارتی برآورده کند. مدیریت نیز بیش از هر زمان دیگری خواستار است و این قسمت از دمای سیستم چگونه کاهش و کنترل از سطح دستگاه و سطح سیستم است دوره بعدی برای بهبود و حل مشکل از نقطه نظر;

علاوه بر این، این بخش از گرما نه تنها گرمای ناشی از شارژ بیش از حد، بلکه گرمای ناشی از شارژ بیش از حد است که تنها بخش سیستم نیست، بلکه گرمای ناشی از شارژ بیش از حد نیز می باشد. نه تنها گرمای ناشی از شارژ بیش از حد، بلکه گرمای ناشی از دستگاه های برق با فرکانس بالا نیز هست، بنابراین نحوه انجام نظارت در زمان واقعی و پایدار، موثر و ایمن برای از بین بردن گرما بسیار مهم است، که نه تنها پیشرفت های مواد و همچنین تشخیص سیستم، مانند دمای شارژ در زمان واقعی و نظارت موثر.

در حال حاضر در بازار، ولتاژ خروجی شمع شارژ DC 400 ولت است، و نمی تواند به طور مستقیم به شارژ باتری 800 ولتی برسد، بنابراین نیاز به تقویت اضافی دارد محصولات DCDC ولتاژ 400 ولت را به 800 ولت می دهند و سپس باتری را شارژ می کنند، که نیاز به تبدیل با فرکانس بالا قدرت بالاتر دارد. استفاده از کاربید سیلیکون برای جایگزینی ماژول IGBT سنتی انتخاب اصلی راه است، اگرچه ماژول کاربید سیلیکون می تواند قدرت خروجی شمع شارژ را افزایش دهد، اما همچنین قدرت خروجی شمع شارژ را افزایش می دهد. اگرچه ماژول‌های کاربید سیلیکون می‌توانند قدرت خروجی شمع شارژ را افزایش دهند و تلفات را کاهش دهند، اما هزینه آن نیز بسیار افزایش می‌یابد و الزامات EMC بالاتر است.

خلاصه کنید. افزایش ولتاژ در سطح سیستم خواهد بود و سطح دستگاه نیاز به بهبود دارد، سطح سیستم شامل سیستم مدیریت حرارتی، سیستم حفاظت شارژ و غیره و سطح دستگاه شامل برخی از دستگاه‌های مغناطیسی و دستگاه‌های قدرت بهبود می‌یابد.