L’objectif principal de la recharge rapide est d’augmenter la puissance de recharge du véhicule. Il existe deux manières principales d'augmenter la puissance de charge : augmenter le courant de charge ou augmenter la tension de charge. À l'heure actuelle, la plupart des onduleurs de traction des véhicules électriques purs utilisent des modules IGBT de 600 V, de sorte que la tension de la batterie est limitée à une valeur maximale d'environ 400 V. Si la tension de charge est maintenue à 400 V, l'augmentation du courant entraînera un encombrement du câble de charge et une perte de chaleur par conduction carrée. À mesure que le niveau augmente, la résistance des connecteurs, des câbles, des connexions électriques aux batteries, des jeux de barres, etc. va chauffer . L'augmentation de la tension du bus à 800 V peut doubler la puissance de charge du même câble, et pour atteindre une puissance de charge ultra-élevée de 350 ou 400 kW, la plate-forme haute tension 800 V a vu le jour.
Comparez une Tesla Model 3 avec un bus 400V à une Porsche Taycan conçue avec un bus 800V. Il faut 26 minutes et 22,5 minutes au Model3 et au Taycan pour charger le SOC de 5 % à 80 %, respectivement. Le modèle 3 a une tension de bus inférieure et atteint une puissance de charge maximale de 250 kW en utilisant un courant de charge maximal très élevé de plus de 600 A. La Porsche Taycan utilise une batterie de 800 V qui fournit un courant de charge maximal de 340 A et une puissance de charge maximale de 270 kW via des chargeurs et des prises rapides CC conventionnels. Le Taycan obtient une puissance de charge légèrement supérieure à celle du modèle 3, atteignant 400 kW sur un bus de 800 V et un courant de charge de 500 A. L’architecture haute tension 800 V pourrait devenir la plate-forme principale pour les véhicules électriques de nouvelle génération. Le système haute tension 800 V fait généralement référence au système dont la plage de tension du système électrique haute tension de l'ensemble du véhicule atteint 550-930 V, collectivement appelé système 800 V. Le système haute tension 800 V a gagné les faveurs de nombreux groupes et marques grâce à son faible coût et son rendement élevé. Hyundai Kia, le groupe Volkswagen, Mercedes-Benz, BMW, etc., BYD, Geely, Jihu, Hyundai, GAC, Xiaopeng, etc. nationaux se concentrent tous sur les plates-formes haute tension 800 V. L’architecture haute tension 800 V devrait devenir la plate-forme de tension principale pour les véhicules électriques de nouvelle génération.
Selon United Electronics, il existe actuellement cinq architectures de systèmes haute tension 800 V courantes :
Solution 1 : Tous les composants du véhicule sont en 800 V et le booster d'entraînement électrique est compatible avec la solution de pile 400 V CC. Les caractéristiques typiques sont : la charge rapide CC, la charge lente CA, l'entraînement électrique, la batterie d'alimentation et les composants haute tension sont tous de 800 V ; boosté par le système d'entraînement électrique, compatible avec les piles de recharge 400V DC. Cette solution a une faible consommation d'énergie pour l'ensemble du véhicule et ne présente aucun risque pour la sécurité. Tous les composants nécessitant 800 V sont également des produits en recherche et développement par le fournisseur, faciles à promouvoir.
Solution 2 : Tous les composants du véhicule sont en 800 V et une nouvelle solution de pile 400 V DC compatible DCDC est ajoutée. Les caractéristiques typiques sont : la charge rapide CC, la charge lente CA, l'entraînement électrique, la batterie d'alimentation et les composants haute tension sont tous de 800 V ; Grâce à l'ajout d'un boost DCDC 400 V-800 V, il est compatible avec les piles de charge 400 V DC. Cette solution a une faible consommation d'énergie pour l'ensemble du véhicule et aucun risque pour la sécurité, mais le coût d'ajout du système est relativement élevé, mais elle est quand même plus facile à promouvoir car de nombreux fabricants de composants 800V sont en recherche.
Solution 3 : Tous les composants du véhicule sont de 800 V et la batterie d'alimentation peut produire de manière flexible 400 V et 800 V, compatible avec la solution de pile 400 V CC. Les caractéristiques typiques sont : la charge rapide CC, la charge lente CA, l'entraînement électrique, la batterie d'alimentation et les composants haute tension sont tous de 800 V ; deux batteries d'alimentation 400 V sont connectées en série et en parallèle, et peuvent produire de manière flexible 400 V et 800 V via une commutation de relais, compatible avec les piles de charge 400 V CC. Cette solution est difficile à promouvoir car la batterie de puissance nécessite une conception spéciale pour éviter d'éventuels problèmes de circulation parallèle de la batterie. Solution 4 : tous les composants du véhicule sont de 800 V et la batterie d'alimentation peut produire de manière flexible 400 V et 800 V, compatible avec la solution de pile 400 V CC. Les caractéristiques typiques sont : la charge rapide CC, la charge lente CA, l'entraînement électrique, la batterie d'alimentation et les composants haute tension sont tous de 800 V ; deux batteries d'alimentation 400 V sont connectées en série et en parallèle, et peuvent produire de manière flexible 400 V et 800 V via une commutation de relais, compatible avec les piles de charge 400 V CC. Cette solution a une consommation d'énergie élevée pour l'ensemble du véhicule, et l'avantage est qu'un seul DCDC doit être ajouté, mais ce DCDC 400 V/800 V a des exigences de sécurité élevées et n'est pas facile à promouvoir.
Solution 5 : Seuls les composants liés à la charge rapide DC sont à 800 V, et les composants restants sont maintenus à 400 V. La batterie d'alimentation peut produire de manière flexible 400 V et 800 V. Les caractéristiques typiques sont les suivantes : seule la charge rapide CC est de 800 V ; La charge lente CA, l'entraînement électrique et la charge sont tous de 400 V ; deux batteries d'alimentation 400 V sont connectées en série et en parallèle, et peuvent produire de manière flexible 400 V et 800 V via une commutation de relais, compatible avec les piles de charge 400 V et 800 V CC. Bien que le nouveau coût du système soit faible et que la difficulté de transformation de l'agencement du véhicule soit modérée, cette solution est désavantagée en termes de consommation d'énergie, de changements de batterie spéciaux et de conception.
Compte tenu des performances, du coût du système et de l'ampleur de la transformation du véhicule, l'option 1, « Tous les composants du véhicule sont de 800 V et le booster d'entraînement électrique est compatible avec la solution de pile de 400 V CC » devrait être une solution qui sera rapidement promue à court terme. terme.
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