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800V高压系统还有多远,会是怎样的形式?
Kuai2012
>《待分类》
2022.04.26
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之前开过一段时间的电动车,有一个感受印象很深,就像盯着手机电量一样,时不时看看里程表还剩多少。
而且当电量比较低时,如果遇到堵车,夏天不敢开空调,冬天不敢开暖风,真是夏暖冬凉。
对于当前电动车而言,续航里程基本能达到消费者预期,而充电速度除了直流快充以外,目前厂商正在推进800V高压快充,使用该技术以后,可以从当前直流快充的14km/min增加到34km/min,大大提高了充电速度。
图1 充电速率
不过当前该技术还在一个比较早期的阶段,其中也只有保时捷的Taycan将在2021年量产800V 350kW快充。
而国内普遍处于预研阶段,国内普遍采用的还是400V系统,其可以采用400V 500A级别的直流快充,也可以通过OBC,进行交流慢充。
图2 400V电气架构
在800V系统的发展过程中,为了平衡成本,会有一些架构的演变,下面我们就来看看几种800V电气架构,一睹为快。
1
首先是一种期望的800V系统,将上面的400V系统中所涉及的高压部件全部升级为800V,不管是直流充电还是交流充电,都只能是800V。但是在当前的市场上缺乏800V的高压部件,即使有,价格也会非常高。
但是从架构的复杂度而言,与400V系统是一致的。而且在相同的功率下,800V所需的电流减小一半,因此导线将更轻,对于整车轻量化而言,是有一定优势的。
图3 800V电气架构1
2
在图3的基础上,为了兼容400V的充电网络,图4的800V电气架构增加了一个400V 500A的直流快充口,但是这种架构中,有三种不同的电压等级,而且增加了一个高压booster,从架构复杂度和成本而言,都要比图3的架构更大。
图4 800V电气架构2
3
图5中给出了一种理论方法,通过开关的概念在内部改变电池电压。在充电模式下,将两个电池组串联,组合成800V,在实际的使用时切换为并联。这种架构太复杂,而且热管理和电池一致性比较麻烦,应该不会有哪家采取这种方案。
图5 800V电气架构3
4
图6显示的是一种很简单的解决方案,在图3 400V方案中,仅增加一个DCDC,将800V电压降至400V,惟一的缺点就是,需要DCDC的最高功率达到350kW。
图6 800V电气架构4
5
总体而言,图7的架构与图6类似,只不过DCDC的位置进行了调整,图6中,DCDC与快充口直连,这样电池电压为400V,而图7中DCDC放置在电池的输出端,这样电池的充电直接采用800V,但是在输出的时候,通过DCDC转化为400V。
图7 800V电气架构5
6
图8中与图7类似,区别在于,图7中所有高压部件采用400V,而在图8中PTC、压缩机采用400V,而电驱系统采用800V。
图8 800V电气架构6
以上就上从整车角度来看待800V系统,但是800V系统的实现需要充电标准、基础充电设施、高压组件供应商、OEM一起协力完成,其不仅仅是一个技术问题。
打工人一起加油!!!另外上面的截图的文章放置在知识星球。
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