800V高压快充「电动车新一代稳压器」

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电动车快充的核心在于提高整车充电功率,提高充电功率主要两种方式,加大充电电流或者提高充电电压。目前大多数纯电动汽车的牵引逆变器都使用600V的IGBT模块,因此将电池组电压限制在400V左右的峰值,如果充电电压保持在400V,提高电流会导致充电电缆笨重、传导热损失平方级别增长,连接器、电缆、电池的电连接、母线排等的电阻都会发热。将母线电压提高到800V,可以使同一根电缆的充电功率增加一倍,要达到350或400kW的超高充电功率, 800V高压平台应运而生。

400V体系下快充的选代路径

800V高压系统通常指整车高压电气系统电压范围达到550-930V的系统,统称800V系统。800V高压系统以低成本和高效率系统获得众多集团和品牌青昧,海外现代起亚、大众集团、奔驰、宝马等,国内比亚迪、吉利、极狐、现代、广汽、小鹏等均重点布局800V高压平台。800V高压架构有望成为下一代电动汽车的主流整车电压平台。

800V体系下快充路径

保时捷Taycan和特斯拉Model3电池对比

目前常见的有5种800V高压系统架构:

方案一:车载部件全部800V,电驱升压兼容400V直流桩方案。典型特征为:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为800V;通过电驱动系统升压,兼容400V直流充电桩。这种方案整车能耗低,无安全风险,所有部件要求800V也都是供应商在研产品,易于推广。

车载部件全部800V,电驱升压兼容400V直流桩方案

方案二:车载部件全部800V,新增DCDC兼容400V直流桩方案。典型特征为:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为800V;通过新增400V-800V"DCDC升压,兼容400V直流充电桩。这种方案整车能耗低,无安全风险,但系统新增成本较高,不过仍然由于800V部件多家厂商在研,较易推广。

车载部件全部800V,新增DCDC兼容400V直流桩方案

方案三:车载部件全部800V,动力电池灵活输出400V和800V,兼容400V直流桩方案。典型特征为:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为800V;2个400V动力电池串并联,通过继电器切换灵活输出400V和800V,兼容400V直流充电桩。这种方案由于动力电池需要特殊设计,以避免电池并联环流潜在问题,因此推广难度较大。

车载部件全部800V,动力电池灵活输出400V和800V,兼容400V直流桩方案

方案四:车载部件全部800V,动力电池灵活输出400V和800V,兼容400V直流桩方案。典型特征为:直流快充、交流慢充、电驱动、动力电池、高压部件均为800V;2个400V动力电池串并联,通过继电器切换灵活输出400V和800V,兼容400V直流充电桩。这种方案整车能耗高,优点在于只需要增加一个DCDC,但这个400V/800V DCDC对安全要求高,推广不易。

车载部件全部800V,动力电池灵活输出400V和800V.兼容400V直流桩方案

方案五:仅直流快充相关部件为800V,其余部件维持400V,动力电池灵活输出400V和800V方案。典型特征为:仅直流快充为800V;交流慢充、电驱动、负载均为400V;2个400V动力电池串并联,通过继电器切换灵活输出400V和800V,兼容400V和800V 直流充电桩。这一方案虽然系统新增成本低,整车布置改造难度适中,但是在能耗、电池特殊改动和设计方面均处于劣势。

仅直流快充相关部件为800V,其余部件维持400V,动力电池灵活输出400V和800V方案

综合考虑性能、系统成本及整车改造工程量,方案一“车载部件全部800V,电驱升压兼容400V直流桩方案”预计是短期内快速推广的解决方案。