Cọc sạc 800V “Kiến thức cơ bản về sạc”
Bài viết này chủ yếu nói về một số yêu cầu sơ bộ đối với 800Vcọc sạc, trước tiên chúng ta hãy xem xét nguyên lý sạc: Khi đầu sạc được kết nối với đầu xe, cọc sạc sẽ cung cấp (1) nguồn điện DC phụ trợ điện áp thấp đến đầu xe để kích hoạt BMS (hệ thống quản lý pin) tích hợp của xe điện Sau khi kích hoạt, (2) kết nối đầu xe với đầu cọc, trao đổi các thông số sạc cơ bản như công suất nhu cầu sạc tối đa của đầu xe và công suất đầu ra tối đa của đầu cọc, sau khi hai bên khớp chính xác, BMS (hệ thống quản lý pin) của đầu xe sẽ gửi thông tin nhu cầu điện đếntrạm sạc xe điệnvàcọc sạc xe điệnsẽ điều chỉnh điện áp và dòng điện đầu ra của chính nó theo thông tin này và chính thức bắt đầu sạc cho xe, đây là nguyên lý cơ bản củakết nối sạcvà trước tiên chúng ta cần phải làm quen với nó.
Sạc 800V: “tăng điện áp hoặc dòng điện”
Về mặt lý thuyết, nếu chúng ta muốn cung cấp công suất sạc để rút ngắn thời gian sạc, thường có hai cách: hoặc là tăng pin hoặc tăng điện áp; Theo W = Pt, nếu công suất sạc tăng gấp đôi, thời gian sạc sẽ tự nhiên giảm một nửa; Theo P = UI, nếu điện áp hoặc dòng điện tăng gấp đôi, công suất sạc có thể tăng gấp đôi, điều này đã được đề cập nhiều lần và được coi là lẽ thường.
Nếu dòng điện lớn hơn, sẽ có hai vấn đề, dòng điện càng lớn, cáp cần dòng điện càng lớn và cồng kềnh, điều này sẽ làm tăng đường kính và trọng lượng của dây, làm tăng chi phí và không thuận tiện cho nhân viên vận hành; Ngoài ra, theo Q = I²Rt, nếu dòng điện cao hơn, tổn thất điện năng càng lớn và tổn thất được phản ánh dưới dạng nhiệt, điều này cũng làm tăng áp lực quản lý nhiệt, vì vậy không còn nghi ngờ gì nữa, không nên tăng công suất sạc bằng cách liên tục tăng dòng điện, cho dù đó là sạc hay hệ thống truyền động trong xe.
So với sạc nhanh dòng điện cao,sạc nhanh điện áp caotạo ra ít nhiệt hơn và ít tổn thất hơn, và hầu hết các công ty ô tô lớn đều áp dụng lộ trình tăng điện áp, trong trường hợp sạc nhanh điện áp cao, về mặt lý thuyết, thời gian sạc có thể được rút ngắn 50% và việc tăng điện áp cũng có thể dễ dàng tăng công suất sạc từ 120KW lên 480KW.
Sạc 800V: “Hiệu ứng nhiệt tương ứng với điện áp và dòng điện”
Nhưng dù là tăng điện áp hay tăng dòng điện, trước hết, khi công suất sạc tăng, nhiệt sẽ xuất hiện, nhưng biểu hiện nhiệt của việc tăng điện áp và tăng dòng điện lại khác nhau. Tuy nhiên, so sánh thì việc tăng điện áp vẫn tốt hơn.
Do điện trở thấp mà dòng điện gặp phải khi chạy qua dây dẫn, phương pháp tăng điện áp làm giảm kích thước cáp cần thiết và nhiệt lượng tỏa ra ít hơn. Trong khi dòng điện tăng, diện tích tiết diện mang dòng điện tăng dẫn đến đường kính ngoài lớn hơn và trọng lượng cáp lớn hơn, nhiệt sẽ tăng chậm khi thời gian sạc kéo dài, điều này càng được che giấu, gây nguy hiểm hơn cho pin.
Sạc 800V: “Một số thách thức trước mắt với các đống sạc”
Sạc nhanh 800V cũng có một số yêu cầu khác nhau ở đầu cực:
Nếu xét về mặt vật lý, khi điện áp tăng, kích thước thiết kế của các thiết bị liên quan chắc chắn sẽ tăng, ví dụ, theo mức độ ô nhiễm của IEC60664 là 2 và khoảng cách của nhóm vật liệu cách điện là 1, thì khoảng cách của thiết bị cao áp cần từ 2mm đến 4mm, và các yêu cầu về điện trở cách điện tương tự cũng sẽ tăng lên, gần như khoảng cách rò rỉ và yêu cầu về cách điện cần tăng gấp đôi, cần thiết kế lại trong thiết kế so với thiết kế hệ thống điện áp trước đây, bao gồm các đầu nối, thanh đồng, đầu nối, v.v. Ngoài ra, việc tăng điện áp cũng sẽ dẫn đến yêu cầu cao hơn đối với việc dập hồ quang và cần phải tăng yêu cầu đối với một số thiết bị như cầu chì, hộp công tắc, đầu nối, v.v., cũng áp dụng cho thiết kế của ô tô, sẽ được đề cập trong các bài viết tiếp theo.
Hệ thống sạc điện áp cao 800V cần bổ sung hệ thống làm mát bằng chất lỏng chủ động bên ngoài như đã đề cập ở trên và hệ thống làm mát bằng không khí truyền thống không thể đáp ứng được các yêu cầu cho dù là làm mát chủ động hay thụ động, và quản lý nhiệt củatrạm sạc xe điệnĐường súng đến đầu xe cũng cao hơn trước và cách giảm và kiểm soát nhiệt độ của bộ phận này của hệ thống từ cấp độ thiết bị và cấp độ hệ thống là điểm mà mỗi công ty cần cải thiện và giải quyết trong tương lai; Ngoài ra, phần nhiệt này không chỉ là nhiệt do sạc quá mức mang lại mà còn là nhiệt do các thiết bị điện tần số cao mang lại, vì vậy, cách thực hiện giám sát thời gian thực và ổn định, hiệu quả và an toàn để loại bỏ nhiệt là rất quan trọng, không chỉ là một bước đột phá về vật liệu mà còn là phát hiện có hệ thống, chẳng hạn như giám sát thời gian thực và hiệu quả nhiệt độ sạc.
Hiện tại, điện áp đầu ra củaCọc sạc DCtrên thị trường về cơ bản là 400V, không thể sạc trực tiếp pin công suất 800V, do đó cần có sản phẩm DCDC tăng áp bổ sung để nâng điện áp 400V lên 800V, sau đó sạc pin, yêu cầu công suất cao hơn và chuyển mạch tần số cao, và mô-đun sử dụng silicon carbide để thay thế IGBT truyền thống là lựa chọn chính hiện nay, mặc dù các mô-đun silicon carbide có thể tăng công suất đầu ra của cọc sạc và giảm tổn thất, nhưng chi phí cũng cao hơn nhiều và yêu cầu đối với EMC cũng cao hơn.
Tóm lại. Về cơ bản, việc tăng điện áp sẽ cần được thực hiện ở cấp độ hệ thống và cấp độ thiết bị, bao gồm hệ thống quản lý nhiệt, hệ thống bảo vệ sạc, v.v., và cấp độ thiết bị bao gồm việc cải thiện một số thiết bị từ tính và thiết bị nguồn.
Thời gian đăng: 30-07-2025
