車載充電器是雙贏解決方案

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 萬個(gè)可公開使用的 DC 快速充電器，但僅有 2% 支持 800V 車輛。例如在歐洲，4 萬個(gè)充電站中只有 400 個(gè)支持 800V。

Vicor 首席汽車高級現(xiàn)場應(yīng)用工程師 Haris Muhedinovic 表示，通過使用緊湊、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 的充電站升級至支持 800V，這也帶來了一系列的挑戰(zhàn)。以超過 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，這可以更快地被采用，而且無需對充電基礎(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題可以通過電池虛擬化來解決。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始，使其適應(yīng)充電站接受的電壓范圍。

NBM 雙向模塊為 DC 快速充電創(chuàng)建一個(gè)虛擬電池

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。

這來自于使用更高的頻率與硅晶體管來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，將開關(guān)損耗減半并延長駕駛里程。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，從而能部分使用 DC-DC 轉(zhuǎn)換器來保持峰值效率。

模塊化封裝技術(shù)簡化電動(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。