El núcleo de la carga rápida es aumentar la potencia de carga del vehículo. Hay dos formas principales de aumentar la potencia de carga: aumentar la corriente de carga o aumentar el voltaje de carga. En la actualidad, la mayoría de los inversores de tracción de vehículos eléctricos puros utilizan módulos IGBT de 600 V, por lo que el voltaje del paquete de baterías está limitado a un valor máximo de alrededor de 400 V. Si el voltaje de carga se mantiene en 400 V, aumentar la corriente hará que el cable de carga sea voluminoso y la pérdida de calor por conducción sea cuadrada. A medida que aumenta el nivel, se calentará la resistencia de conectores, cables, conexiones eléctricas a baterías, barras colectoras, etc. . Aumentar el voltaje del bus a 800 V puede duplicar la potencia de carga del mismo cable y, para lograr una potencia de carga ultraalta de 350 o 400 kW, surgió la plataforma de alto voltaje de 800 V.
Compare un Tesla Model 3 con un bus de 400 V con un Porsche Taycan diseñado con un bus de 800 V. Model3 y Taycan tardan 26 minutos y 22,5 minutos en cargar el SOC del 5% al 80%, respectivamente. El Model 3 tiene un voltaje de bus más bajo y alcanza una potencia de carga máxima de 250 kw utilizando una corriente de carga máxima muy alta de más de 600 A. El Porsche Taycan utiliza un paquete de baterías de 800 V que proporciona una corriente de carga máxima de 340 A y una potencia de carga máxima de 270 kW a través de enchufes y cargadores rápidos de CC convencionales. El Taycan obtiene una potencia de carga ligeramente mayor que el Model 3, alcanzando los 400 kW con un bus de 800 V y una corriente de carga de 500 A. La arquitectura de alto voltaje de 800 V puede convertirse en la plataforma principal para los vehículos eléctricos de próxima generación. El sistema de alto voltaje de 800 V generalmente se refiere al sistema cuyo rango de voltaje del sistema eléctrico de alto voltaje de todo el vehículo alcanza 550-930 V, denominado colectivamente sistema de 800 V. El sistema de alto voltaje de 800 V se ha ganado el favor de muchos grupos y marcas por su bajo costo y alta eficiencia. Hyundai Kia, Volkswagen Group, Mercedes-Benz, BMW, etc. en el extranjero, BYD, Geely, Jihu, Hyundai, GAC, Xiaopeng, etc., se centran en plataformas de alto voltaje de 800 V. Se espera que la arquitectura de alto voltaje de 800 V se convierta en la plataforma principal de voltaje para vehículos eléctricos de próxima generación.
Según United Electronics, actualmente existen cinco arquitecturas comunes de sistemas de alto voltaje de 800 V:
Solución 1: Todos los componentes del vehículo son de 800 V y el amplificador de propulsión eléctrica es compatible con la solución de pila de 400 V CC. Las características típicas son: carga rápida de CC, carga lenta de CA, accionamiento eléctrico, batería de alimentación y componentes de alto voltaje, todos de 800 V; Impulsado por el sistema de accionamiento eléctrico, compatible con pilas de carga de 400V CC. Esta solución tiene un bajo consumo de energía para todo el vehículo y no presenta ningún riesgo para la seguridad. Todos los componentes que requieren 800 V también son productos bajo investigación y desarrollo por parte del proveedor, lo cual es fácil de promocionar.
Solución 2: Todos los componentes del vehículo son de 800 V y se agrega una nueva solución de pila de 400 V CC compatible con DCDC. Las características típicas son: carga rápida de CC, carga lenta de CA, accionamiento eléctrico, batería de alimentación y componentes de alto voltaje, todos de 800 V; mediante la adición de un impulso DCDC de 400 V-800 V, es compatible con pilas de carga de 400 V DC. Esta solución tiene un bajo consumo de energía para todo el vehículo y no presenta riesgos para la seguridad, pero el costo de agregar el sistema es relativamente alto, pero aún es más fácil de promover porque muchos fabricantes de componentes de 800 V están en investigación.
Solución 3: Todos los componentes del vehículo son de 800 V y la batería de alimentación puede generar de manera flexible 400 V y 800 V, compatible con la solución de pila de 400 V CC. Las características típicas son: carga rápida de CC, carga lenta de CA, accionamiento eléctrico, batería de alimentación y componentes de alto voltaje, todos de 800 V; dos baterías de alimentación de 400 V están conectadas en serie y en paralelo, y pueden generar de manera flexible 400 V y 800 V a través de conmutación de relé, compatibles con pilas de carga de 400 V CC. Esta solución es difícil de promover porque la batería de energía necesita un diseño especial para evitar posibles problemas de circulación paralela de la batería. Solución 4: Todos los componentes del vehículo son de 800 V y la batería de alimentación puede generar de manera flexible 400 V y 800 V, compatible con la solución de pila de 400 V CC. Las características típicas son: carga rápida de CC, carga lenta de CA, accionamiento eléctrico, batería de alimentación y componentes de alto voltaje, todos de 800 V; dos baterías de alimentación de 400 V están conectadas en serie y en paralelo, y pueden generar de manera flexible 400 V y 800 V a través de conmutación de relé, compatibles con pilas de carga de 400 V CC. Esta solución tiene un alto consumo de energía para todo el vehículo y la ventaja es que solo es necesario agregar un DCDC, pero este DCDC de 400 V/800 V tiene altos requisitos de seguridad y no es fácil de promover.
Solución 5: Solo los componentes relacionados con la carga rápida de CC son de 800 V y los componentes restantes se mantienen a 400 V. La batería de alimentación puede generar de manera flexible 400 V y 800 V. Las características típicas son: solo la carga rápida de CC es de 800 V; La carga lenta de CA, el accionamiento eléctrico y la carga son todos de 400 V; dos baterías de alimentación de 400 V están conectadas en serie y en paralelo, y pueden generar de manera flexible 400 V y 800 V a través de conmutación de relé, compatibles con pilas de carga de 400 V y 800 V CC. Aunque el nuevo coste del sistema es bajo y la dificultad de transformación del diseño del vehículo es moderada, esta solución está en desventaja en términos de consumo de energía, cambios especiales de batería y diseño.
Teniendo en cuenta el rendimiento, el costo del sistema y la cantidad de transformación del vehículo, se espera que la Opción 1, "Todos los componentes del vehículo son de 800 V y el refuerzo de propulsión eléctrica es compatible con la solución de pila de 400 V CC" sea una solución que se promoverá rápidamente en el corto plazo. término.
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