800V 충전 '충전의 기본'
이 기사에서는 주로 800V 충전 파일의 몇 가지 예비 요구 사항에 대해 설명합니다. 먼저 충전 원리를 살펴보겠습니다. 충전 건 헤드가 차량 끝에 연결되면 충전 파일이 차량에 ① 저전압 보조 DC 전원 공급 장치를 제공합니다. 말단, 전기차에 내장된 BMS(Battery Management System)를 활성화하기 위해, 활성화 후 ② 차량 말단을 파일 말단에 연결하여 차량의 최대 충전 수요 전력 등 기본 충전 매개 변수를 교환합니다. 말뚝 끝의 끝과 최대 출력 전력, 그리고 양측이 정확하게 일치할 것입니다.
올바르게 매칭되면 차량 측의 BMS(배터리 관리 시스템)가 전력 수요 정보를 충전 파일로 전송하고, 충전 파일은 이 정보에 따라 출력 전압과 전류를 조정하고 공식적으로 차량 충전을 시작합니다. 충전 연결의 기본 원리를 먼저 숙지하는 것이 필요합니다.
800V 충전: "전압 또는 전류 부스트"
이론적으로는 충전전력을 제공하여 충전시간을 단축하고자 하는데,일반적으로 두 가지 방법이 있습니다. 배터리를 높이거나 전압을 높이는 것입니다.; W=Pt에 따르면 충전 전력이 2배가 되면 충전 시간은 자연스럽게 절반으로 줄어듭니다. P=UI에 따르면 전압이나 전류가 2배가 되면 충전전력도 2배로 증가할 수 있는데, 이는 이미 여러 번 언급한 바 있으며, 이는 상식이기도 하다.
전류가 높을수록 두 가지 문제가 발생합니다. 전류가 높을수록 전류 운반 케이블이 더 크고 부피가 커져 와이어의 직경과 무게가 증가하고 비용이 증가합니다. 동시에 직원이 운영하는 것이 편리하지 않습니다. 또한 Q=I²Rt에 따르면 전류가 높을수록 전력 손실이 커지고 손실이 열의 형태로 반영되어 열 관리에도 부담이 가해지기 때문에 전력 손실이 증가할 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다. 전류를 지속적으로 증가시켜 충전전력을 증가시키는 것은 바람직하지 않다.충전 전력 증가는 충전이나 차량 내 구동 시스템 모두에서 바람직하지 않습니다.
고전류 급속 충전과 비교하여 고전압 급속 충전은 발열이 적고 손실이 적습니다. 현재 거의 모든 주류 자동차 기업은 전압을 높이는 경로를 채택하고 있습니다. 고전압 급속 충전의 경우 이론적으로 충전 시간이 길어집니다. 50%까지 단축할 수 있으며 전압 강화를 통해 충전 전력을 120KW에서 480KW로 쉽게 끌어올릴 수 있습니다.
800V 충전: “전압과 전류는 열 효과에 해당합니다.”
하지만 전압을 높이든 전류를 높이든 우선 충전 전력이 높아지면 발열이 나타나겠지만, 전압을 높이는 것과 전류의 발열 발현은 같지 않고 배터리에 미치는 영향 중 일부는 빨라집니다. 또한 조금 더, 상대적으로 느리지만 열이 숨겨져 있어 더 분명한 상한선도 더 분명합니다. 그러나 비교하면 전자가 더 바람직하다.
더 낮은 저항을 통해 도체에 흐르는 전류가 증가함에 따라 전압 방법은 필요한 케이블 크기를 줄이고 열 방출을 줄이며 동시에 전류를 향상시킵니다. 전류 전달 단면적이 증가하면 외부 케이블 크기가 더 커집니다. 직경 케이블 무게는 충전 시간이 길어질수록 열이 천천히 증가하고 은밀해지며 이러한 방식의 배터리는 더 큰 위험을 초래합니다.
800V 충전: “충전은 몇 가지 직접적인 과제를 안고 있습니다”
800V 고속 충전에는 파일 끝 부분에도 몇 가지 다른 요구 사항이 있습니다.
물리적 수준을 살펴보면 전압이 증가함에 따라 관련 장치 크기의 설계도 증가할 수밖에 없습니다. 예를 들어 IEC60664 오염 수준 2 절연재 그룹 1 고전압 장치 거리는 2mm에서 4mm로 요구됩니다. 동일한 절연 저항 요구 사항이 증가하고 거의 연면 거리 및 절연 요구 사항이 2배 증가해야 하므로 이전 설계에서는 더 높은 전압이 필요합니다.
이를 위해서는 커넥터, 구리 열, 조인트 등을 포함한 관련 장치의 크기를 재설계하기 위한 이전 전압 시스템의 설계가 필요하며, 전압 증가로 인해 아크 소멸에 대한 요구 사항도 높아져 일부 장치가 필요하게 됩니다. 요구 사항을 개선하기 위해 퓨즈, 스위치 박스, 커넥터 등과 같은 요구 사항을 자동차 설계에도 적용할 수 있습니다.
위에서 언급한 것처럼 고전압 800V 충전 시스템은 외부 능동 액체 냉각 시스템을 늘려야 하며 기존의 공냉식 능동 및 수동 냉각은 열의 차량 끝까지 충전 파일 건 라인에 대한 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 관리도 그 어느 때보다 까다로워지고 있으며, 시스템 온도의 이 부분을 어떻게 장치 수준과 시스템 수준에서 낮추고 제어할 것인지는 관점의 문제를 개선하고 해결하는 다음 단계입니다.
또한 이 부분의 열은 과충전으로 인한 열뿐만 아니라 과충전으로 인한 열이기도 합니다. 이는 시스템의 유일한 부분이 아니라 과충전으로 인한 열이기도 합니다. 과충전으로 인한 열뿐만 아니라 고주파 전력 장치에서 발생하는 열도 있기 때문에 실시간 모니터링을 수행하는 방법과 안정적이고 효과적이며 안전하게 열을 제거하는 것이 매우 중요합니다. 재료의 획기적인 발전뿐만 아니라 실시간 충전 온도 및 효과적인 모니터링과 같은 시스템 감지도 가능합니다.
현재 시장에 나와 있는 DC 충전 파일 출력 전압은 400V이며 800V 전원 배터리 충전에 직접 연결할 수 없으므로 추가 부스트가 필요합니다. DCDC 제품은 400V 전압을 800V로 만든 다음 배터리를 충전하므로 더 높은 전력 고주파 변환이 필요합니다. 기존 IGBT 모듈을 대체하기 위해 실리콘 카바이드를 사용하는 것이 주류 선택입니다. 그러나 실리콘 카바이드 모듈은 충전 파일의 출력 전력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 충전 파일의 출력 전력도 높일 수 있습니다. 탄화규소 모듈은 충전 파일의 출력 전력을 높이고 손실을 줄일 수 있지만 비용도 많이 상승하며 EMC 요구 사항도 더 높습니다.
요약합니다. 전압 증가는 시스템 수준과 장치 수준에서 개선이 필요하며, 열 관리 시스템, 충전 보호 시스템 등을 포함한 시스템 수준, 일부 자기 장치 및 전력 장치를 포함한 장치 수준이 개선되어야 합니다.
게시 시간: 2024년 1월 30일