Kärnan i snabbladdning är att öka fordonets laddningskraft. Det finns två huvudsakliga sätt att öka laddningseffekten, att öka laddningsströmmen eller öka laddningsspänningen. För närvarande använder de flesta traktionsväxelriktare av rena elfordon 600V IGBT-moduler, så batteripaketets spänning är begränsad till ett toppvärde på cirka 400V. Om laddningsspänningen hålls på 400 V kommer en ökning av strömmen att göra att laddningskabeln blir skrymmande och ledningsvärmeförlusten kvadratisk När nivån ökar kommer motståndet hos kontakter, kablar, elektriska anslutningar till batterier, samlingsskenor etc. att värmas upp . Att öka bussspänningen till 800 V kan fördubbla laddningseffekten för samma kabel, och för att uppnå ultrahög laddningseffekt på 350 eller 400kW kom 800V-högspänningsplattformen till.
Jämför en Tesla Model 3 med en 400V-buss med en Porsche Taycan designad med en 800V-buss. Det tar 26 minuter och 22,5 minuter för Model3 och Taycan att ladda SOC från 5%-80% respektive. Model 3 har en lägre bussspänning och uppnår en maximal laddningseffekt på 250kw genom att använda en mycket hög maximal laddningsström på över 600A. Porsche Taycan använder ett 800V batteripaket som ger en maximal laddningsström på 340A och en toppladdningseffekt på 270kW genom konventionella DC snabbladdare och kontakter. Taycan får något mer laddningseffekt än Model 3, och når 400 kW vid 800 V-buss och 500 A laddningsström. 800V högspänningsarkitekturen kan bli den vanliga plattformen för nästa generations elfordon. 800V-högspänningssystemet hänvisar vanligtvis till systemet vars spänningsområde för det elektriska högspänningssystemet i hela fordonet når 550-930V, gemensamt kallat 800V-systemet. 800V-högspänningssystemet har vunnit många grupper och varumärken med sin låga kostnad och höga effektivitet. Hyundai Kia, Volkswagen Group, Mercedes-Benz, BMW, etc., inhemska BYD, Geely, Jihu, Hyundai, GAC, Xiaopeng, etc. fokuserar alla på 800V högspänningsplattformar. 800V högspänningsarkitekturen förväntas bli den vanliga fordonsspänningsplattformen för nästa generations elfordon.
Enligt United Electronics finns det för närvarande fem vanliga 800V högspänningssystemarkitekturer:
Lösning 1: Alla fordonskomponenter är 800V, och den elektriska drivkraftförstärkaren är kompatibel med 400V DC pållösningen. Typiska egenskaper är: DC snabbladdning, AC långsam laddning, elektrisk drivning, strömbatteri och högspänningskomponenter är alla 800V; förstärkt av det elektriska drivsystemet, kompatibelt med 400V DC-laddningshögar. Denna lösning har låg energiförbrukning för hela fordonet och har ingen säkerhetsrisk. Alla komponenter som kräver 800V är också produkter under forskning och utveckling av leverantören, vilket är lätt att marknadsföra.
Lösning 2: Alla fordonskomponenter är 800V, och en ny DCDC-kompatibel 400V DC-pållösning läggs till. Typiska egenskaper är: DC snabbladdning, AC långsam laddning, elektrisk drivning, strömbatteri och högspänningskomponenter är alla 800V; genom tillägget av 400V-800V DCDC-boost är den kompatibel med 400V DC-laddningshögar. Denna lösning har låg energiförbrukning för hela fordonet och ingen säkerhetsrisk, men kostnaden för att lägga till systemet är relativt hög, men den är ändå lättare att marknadsföra eftersom många tillverkare av 800V-komponenter är i forskning.
Lösning 3: Alla fordonskomponenter är 800V, och kraftbatteriet kan flexibelt mata ut 400V och 800V, kompatibelt med 400V DC-stapellösningen. Typiska egenskaper är: DC snabbladdning, AC långsam laddning, elektrisk drivning, strömbatteri och högspänningskomponenter är alla 800V; två 400V strömbatterier är anslutna i serie och parallellt, och kan flexibelt mata ut 400V och 800V genom reläomkoppling, kompatibel med 400V DC laddningshögar. Denna lösning är svår att främja eftersom kraftbatteriet behöver en speciell design för att undvika potentiella problem med batteriparallell cirkulation. Lösning 4: Alla fordonskomponenter är 800V, och strömbatteriet kan flexibelt mata ut 400V och 800V, kompatibelt med 400V DC-stapellösningen. Typiska egenskaper är: DC snabbladdning, AC långsam laddning, elektrisk drivning, strömbatteri och högspänningskomponenter är alla 800V; två 400V strömbatterier är anslutna i serie och parallellt, och kan flexibelt mata ut 400V och 800V genom reläomkoppling, kompatibel med 400V DC laddningshögar. Denna lösning har hög energiförbrukning för hela fordonet, och fördelen är att endast en DCDC behöver läggas till, men denna 400V/800V DCDC har höga säkerhetskrav och är inte lätt att marknadsföra.
Lösning 5: Endast komponenterna relaterade till DC-snabbladdning är 800V, och de återstående komponenterna hålls på 400V. Strömbatteriet kan flexibelt utmata 400V och 800V. Typiska egenskaper är: endast DC snabbladdning är 800V; AC långsam laddning, elektrisk drivning och belastning är alla 400V; två 400V strömbatterier är anslutna i serie och parallellt, och kan flexibelt mata ut 400V och 800V genom reläomkoppling, kompatibel med 400V och 800V DC laddningshögar. Även om den nya kostnaden för systemet är låg och svårigheten att transformera fordonslayouten är måttlig, är denna lösning till en nackdel när det gäller energiförbrukning, speciella batteribyten och design.
Med tanke på prestanda, systemkostnad och mängden fordonstransformation förväntas alternativ 1, "Alla fordonskomponenter är 800V, och den elektriska drivkraftförstärkaren är kompatibel med 400V DC pållösning" vara en lösning som snabbt kommer att marknadsföras på kort tid. termin.
engelsk
