–Wenn Sie Ihr Elektroauto schnell aufladen möchten, können Sie mit der Hochspannungs- und Hochstromtechnologie für Ladesäulen nichts falsch machen

Hochstrom- und Hochspannungstechnik

Mit der allmählichen Erhöhung der Reichweite ergeben sich Herausforderungen wie die Verkürzung der Ladezeit und die Senkung der Betriebskosten. Die erste Aufgabe besteht darin, die Modulgröße zu optimieren, um Leistungssteigerungen zu erreichen. Da die Leistung desLadestapelhängt hauptsächlich von der Leistungsüberlagerung des Lademoduls ab und wird durch das Produktvolumen, die Stellfläche und die Herstellungskosten begrenzt. Eine einfache Erhöhung der Modulanzahl ist daher nicht mehr die beste Lösung. Daher ist die Erhöhung der Leistung eines einzelnen Moduls ohne zusätzliches Volumen zu einem technischen Problem geworden, dasHersteller von Lademodulenmüssen dringend überwunden werden.

DC-Ladegeräteerreicht durch Hochstrom- und Hochspannungstechnologie eine hervorragende Schnellladefähigkeit. Mit der schrittweisen Erhöhung von Spannung und Leistung steigen die Anforderungen an den stabilen Betrieb, die effiziente Wärmeableitung und die Umwandlungseffizienz des Lademoduls, was die Hersteller von Lademodulen zweifellos vor größere technische Herausforderungen stellt.

Angesichts der Marktnachfrage nach Hochleistungs-Schnellladelösungen müssen die Hersteller von Lademodulen die zugrundeliegende Technologie kontinuierlich weiterentwickeln und verbessern und ihre eigenen technischen Kernbarrieren aufbauen. Dies wird der Schlüssel zum zukünftigen Marktwettbewerb sein. Nur durch die Beherrschung der Kerntechnologie können wir im harten Marktwettbewerb unbesiegbar bleiben.

1) Hochstromroute: Der Fördergrad ist gering, die Anforderungen an das Wärmemanagement hoch. Nach dem Jouleschen Gesetz (Formel Q=I2Rt) führt eine Erhöhung des Stroms zu einer deutlichen Erwärmung beim Laden, was hohe Anforderungen an die Wärmeableitung stellt. Ein Beispiel hierfür ist die Hochstrom-Schnellladelösung von Tesla, deren V3-Supercharger-Säule einen Spitzenbetriebsstrom von über 600 A aufweist, was einen dickeren Kabelbaum erfordert und gleichzeitig höhere Anforderungen an die Wärmeableitungstechnologie stellt. Sie kann nur eine maximale Ladeleistung von 250 kW bei 5–27 % SOC erreichen, wodurch effizientes Laden nicht vollständig gewährleistet ist. Derzeit haben inländische Automobilhersteller keine wesentlichen kundenspezifischen Änderungen am Wärmeableitungssystem vorgenommen.Hochstrom-Ladesäulenverlassen sich stark auf selbst erstellte Systeme, was zu hohen Werbekosten führt.

2) Hochvolt-Lösung: Diese Lösung wird häufig von Automobilherstellern verwendet, da sie den Energieverbrauch senkt, die Batterielebensdauer verlängert, das Gewicht reduziert und Platz spart. Aufgrund der begrenzten Spannungsfestigkeit siliziumbasierter IGBT-Leistungsbauelemente setzen Automobilhersteller derzeit häufig auf eine 400-V-Hochvoltplattform. Mit einer Stromstärke von 250 A kann eine Ladeleistung von 100 kW erreicht werden (100 kW Leistung reichen für 10 Minuten für etwa 100 km). Seit der Einführung der 800-V-Hochvoltplattform von Porsche (mit 300 kW Leistung und halbiertem Hochvolt-Kabelbaum) haben große Automobilhersteller mit der Erforschung und Entwicklung einer solchen Plattform begonnen. Im Vergleich zur 400-V-Plattform weist die 800-V-Spannungsplattform einen geringeren Betriebsstrom auf, wodurch das Volumen des Kabelbaums gespart, der Innenwiderstandsverlust der Schaltung verringert und die Leistungsdichte und Energieeffizienz im Verborgenen verbessert wird

Derzeit liegt der konstante Ausgangsspannungsbereich des gängigen 40-kW-Moduls in der Industrie bei 300 V DC bis 1000 V DC, was den Ladeanforderungen aktueller 400-V-Plattform-Pkw, 750-V-Busse und zukünftiger 800-V-1000-V-Hochspannungsplattformfahrzeuge entspricht. Der Ausgangsspannungsbereich des 40-kW-Moduls von Infineon, Telai und Shenghong kann 50 V DC bis 1000 V DC erreichen, unter Berücksichtigung der Ladeanforderungen von Niederspannungsfahrzeugen. In Bezug auf die Gesamtarbeitseffizienz des Moduls sind die 40-kW-Hochleistungsmodule vonBeiHai PowerVerwenden Sie SIC-Leistungsgeräte, und die Spitzeneffizienz kann 97 % erreichen, was über dem Branchendurchschnitt liegt.