Vicor 展示了一種 "虛擬電池 "的模塊化方法,能夠解決電動(dòng)汽車 DC 快速充電的問(wèn)題(出自 Nick Flaherty)。
許多現(xiàn)有的 DC 快速充電器使用 400V 的電池組,,而不是 800V 的版本。2020 年,,全球約有 40 萬(wàn)個(gè)可公開(kāi)使用的 DC 快速充電器,,但僅有 2% 支持 800V 車輛。例如在歐洲,,4 萬(wàn)個(gè)充電站中只有 400 個(gè)支持 800V,。
Vicor 首席汽車高級(jí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師 Haris Muhedinovic 表示,通過(guò)使用緊湊,、高效和雙向電源模塊進(jìn)行車載充電,,可以解決這種不兼容性。
安裝具有 250 至 920V 的寬電壓能力的新的 DC 快速充電站是一種解決方案,,但它需要大量的時(shí)間和金錢投資,。另一種方法是將 400V 的充電站升級(jí)至支持 800V,這也帶來(lái)了一系列的挑戰(zhàn),。以超過(guò) 150kW 的速度充電并不總是可用,,而且充電時(shí)間會(huì)比 800V 的期望值的更慢。
相反,,用模塊化的 DC-DC 虛擬電池增加板載充電提供了靈活性和 99% 的效率,。Muhedinovic 說(shuō),這可以更快地被采用,,而且無(wú)需對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行獎(jiǎng)金投入,。
800V 電池和 400V 充電器之間的不兼容問(wèn)題可以通過(guò)電池虛擬化來(lái)解決。使用這種技術(shù),,即使 800V 電池連接到另一側(cè),,充電器也可以在車載充電器的一側(cè)看到 400V 電池。這種方法從電池電壓開(kāi)始,使其適應(yīng)充電站接受的電壓范圍,。
Vicor NBM 雙向模塊支持?jǐn)?shù)十千瓦的功率,,功率密度達(dá)到 550kW/L 和 130kW/kg。這些產(chǎn)品采用諧振式正弦振幅轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,具有零電壓和電流開(kāi)關(guān),,可減少高達(dá) 50% 的功率損耗。固定比率轉(zhuǎn)換使用獨(dú)立模塊簡(jiǎn)化了電源架構(gòu),,同時(shí)在整個(gè)供電鏈中仍然保持高達(dá) 99% 的效率,。
這來(lái)自于使用更高的頻率與硅晶體管來(lái)減少磁性材料的尺寸。諧振架構(gòu)考慮了模塊中元件的電感和電阻,,以優(yōu)化效率,。
將電池連接到 NBM 模塊的一側(cè)將立即虛擬出另一側(cè)的電池,將電壓或電流除以或乘以一個(gè)恒定的系數(shù)以擴(kuò)大充電站的電壓范圍,,從 250 到 460V,,從到 500 到 920V。這可以增加合適的充電點(diǎn)的數(shù)量,,使電動(dòng)車與任何直流充電站兼容,。
該模塊還可用于最大限度地提高供電系統(tǒng)的效率,因?yàn)樗梢约蔂恳姵?,為低轉(zhuǎn)速駕駛提供更高的效率,。例如,城市駕駛需要較低的轉(zhuǎn)速,,而 800V 牽引逆變器的效率下降 15% 以上,。
該模塊可以以這種輔助方式為逆變器提供一半的電池電壓,將開(kāi)關(guān)損耗減半并延長(zhǎng)駕駛里程,。這是集成的、模塊化的供電方法如何優(yōu)化供電網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì),,從而能部分使用 DC-DC 轉(zhuǎn)換器來(lái)保持峰值效率,。
模塊化封裝技術(shù)簡(jiǎn)化電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的裝配和制造,還提供了電源的靈活性和可擴(kuò)展性,。設(shè)計(jì)師可以使用同一模塊配置擴(kuò)展充電功率從 50 到 150kW ,,而不需要額外的資格和認(rèn)證。