اگر می‌خواهید ماشین الکتریکی خود را سریع شارژ کنید، فناوری ولتاژ و جریان بالا برای شارژ شمع‌ها انتخاب مناسبی است.

فناوری جریان بالا و ولتاژ بالا

با افزایش تدریجی برد، چالش‌هایی مانند کوتاه کردن زمان شارژ و کاهش هزینه مالکیت وجود دارد و اولین کار بهینه‌سازی اندازه ماژول برای دستیابی به ارتقاء توان است. از آنجایی که توانشمع شارژعمدتاً به ترکیب توان ماژول شارژ بستگی دارد و با حجم محصول، فضای کف و هزینه تولید محدود می‌شود، بنابراین افزایش تعداد ماژول‌ها دیگر بهترین راه حل نیست. بنابراین، چگونگی افزایش توان یک ماژول واحد بدون اضافه کردن حجم اضافی، به یک مشکل فنی تبدیل شده است که ...تولیدکنندگان ماژول شارژنیاز به غلبه فوری.

تجهیزات شارژ جریان مستقیم (DC)از طریق فناوری جریان و ولتاژ بالا به قابلیت شارژ سریع عالی دست می‌یابد. با افزایش تدریجی ولتاژ و توان، این امر الزامات سختگیرانه‌تری را برای عملکرد پایدار، اتلاف حرارت کارآمد و راندمان تبدیل ماژول شارژ ایجاد می‌کند که بدون شک چالش‌های فنی بالاتری را برای تولیدکنندگان ماژول شارژ ایجاد می‌کند.

در مواجهه با تقاضای بازار برای شارژ سریع با توان بالا، تولیدکنندگان ماژول شارژ باید به طور مداوم فناوری زیربنایی را نوآوری و ارتقا دهند و موانع فنی اصلی خود را بسازند. این امر به کلید رقابت در بازار آینده تبدیل خواهد شد، تنها با تسلط بر فناوری اصلی، تا در رقابت شدید بازار شکست‌ناپذیر باشند.

۱) مسیر جریان بالا: درجه ارتقاء پایین است و الزامات مدیریت حرارتی بالا است. طبق قانون ژول (فرمول Q=I2Rt)، افزایش جریان باعث افزایش شدید گرما در حین شارژ می‌شود که الزامات بالایی برای اتلاف گرما دارد، مانند راهکار شارژ سریع جریان بالای تسلا که شمع سوپرشارژ V3 آن دارای جریان کاری پیک بیش از ۶۰۰ آمپر است که به سیم‌کشی ضخیم‌تری نیاز دارد و در عین حال، الزامات بالاتری برای فناوری اتلاف گرما دارد و تنها می‌تواند در ۵٪ تا ۲۷٪ SOC به حداکثر توان شارژ ۲۵۰ کیلووات دست یابد و شارژ کارآمد به طور کامل پوشش داده نشده است. در حال حاضر، تولیدکنندگان داخلی خودرو تغییرات سفارشی قابل توجهی در طرح اتلاف گرما ایجاد نکرده‌اند وشمع‌های شارژ جریان بالابه شدت به سیستم‌های خودساخته متکی هستند که منجر به هزینه‌های بالای تبلیغات می‌شود.

۲) مسیر ولتاژ بالا: این روشی است که معمولاً توسط تولیدکنندگان خودرو استفاده می‌شود و می‌تواند مزایای کاهش مصرف انرژی، بهبود عمر باتری، کاهش وزن و صرفه‌جویی در فضا را در نظر بگیرد. در حال حاضر، با توجه به محدودیت ظرفیت ولتاژ قابل تحمل دستگاه‌های قدرت IGBT مبتنی بر سیلیکون، راه‌حل شارژ سریع که معمولاً توسط شرکت‌های خودروسازی اتخاذ می‌شود، یک پلتفرم ولتاژ بالای ۴۰۰ ولت است، یعنی می‌توان با جریان ۲۵۰ آمپر به توان شارژ ۱۰۰ کیلووات دست یافت (توان ۱۰۰ کیلووات را می‌توان به مدت ۱۰ دقیقه برای حدود ۱۰۰ کیلومتر شارژ کرد). از زمان راه‌اندازی پلتفرم ولتاژ بالای ۸۰۰ ولت پورشه (دستیابی به توان ۳۰۰ کیلووات و نصف کردن سیم‌کشی ولتاژ بالا)، شرکت‌های بزرگ خودروسازی شروع به تحقیق و طراحی پلتفرم ولتاژ بالای ۸۰۰ ولت کرده‌اند. در مقایسه با پلتفرم ۴۰۰ ولت، پلتفرم ولتاژ ۸۰۰ ولت جریان عملیاتی کمتری دارد که باعث صرفه‌جویی در حجم سیم‌کشی، کاهش تلفات مقاومت داخلی مدار و بهبود چگالی توان و بهره‌وری انرژی می‌شود.

در حال حاضر، محدوده ولتاژ خروجی توان ثابت ماژول 40 کیلووات رایج در صنعت، 300 ولت مستقیم تا 1000 ولت مستقیم است که با نیازهای شارژ خودروهای سواری با پلتفرم 400 ولت فعلی، اتوبوس‌های 750 ولت و خودروهای پلتفرم ولتاژ بالای 800 تا 1000 ولت آینده سازگار است. محدوده ولتاژ خروجی ماژول 40 کیلووات Infineon، Telai و Shenghong می‌تواند با در نظر گرفتن نیازهای شارژ خودروهای ولتاژ پایین، به 50 ولت مستقیم تا 1000 ولت مستقیم برسد. از نظر راندمان کلی کارکرد ماژول، ماژول‌های 40 کیلووات با راندمان بالابی های قدرتاز دستگاه‌های قدرت SIC استفاده می‌کنند و حداکثر راندمان می‌تواند به ۹۷٪ برسد که بالاتر از میانگین صنعت است.