1. Teknologi utama untuk menyelesaikan titik kesakitan - pengecasan super
1.1 Pengecasan Kereta: Sumber Tenaga
Pasaran kenderaan tenaga baharu menunjukkan prestasi yang kukuh. Pada masa ini, kadar pertumbuhan kenderaan tenaga baharu telah meningkat dengan ketara.
Pecutan elektrifikasi: Ia telah mewujudkan permintaan yang besar untuk pengecasan. Trend elektrifikasi global adalah jelas, yang pasti menjana permintaan yang besar untuk pengecasan.
Pengecasan atas kapal: sumber tenaga untuk kenderaan tenaga baharu. Berbeza daripada kenderaan bahan api, kenderaan elektrik bergantung terutamanya pada bateri kuasa on-board untuk membekalkan tenaga. Kenderaan elektrik menggunakan elektrik secara berterusan semasa memandu. Apabila elektrik habis, tenaga bateri perlu diisi semula. Bentuk tambahan tenaga adalah untuk menukar tenaga grid atau peranti storan tenaga lain kepada tenaga bateri, dan proses ini dipanggil pengecasan. Pada masa yang sama, OBC (pengecas on-board) telah menjadi komponen utama dalam proses pengecasan, yang bertanggungjawab terutamanya untuk mengecas bateri melalui sambungan voltan grid melalui longgokan pengecasan atau antara muka AC.
Klasifikasi pengecasan: Pengecasan perlahan AC: iaitu kaedah pengecasan bateri tradisional, juga dikenali sebagai pengecasan konvensional. Peralatan pengecasan AC tidak mempunyai penukar kuasa, dan secara langsung mengeluarkan kuasa AC dan menyambungkannya ke kereta. Pengecas on-board menukar kuasa AC kepada kuasa DC untuk mengecas. Oleh itu, penyelesaian pengecasan perlahan AC boleh dicas dengan menyambung kepada bekalan kuasa isi rumah atau longgokan pengecasan khusus melalui pengecas mudah alih yang disertakan dengan kenderaan.
Kuasa pengecasan AC bergantung pada kuasa pengecas on-board. Pada masa ini, pengecas on-board model arus perdana dibahagikan kepada model 2Kw, 3.3Kw, 6.6Kw dan lain-lain. Arus pengecasan AC biasanya sekitar 16-32A, dan arus boleh menjadi DC atau AC dua fasa dan AC tiga fasa. Pada masa ini, ia mengambil masa 4-8 jam untuk pengecasan perlahan AC kenderaan hibrid untuk dicas sepenuhnya, dan kadar pengecasan pengecasan AC pada asasnya adalah di bawah 0.5C.
Kelebihan pengecasan perlahan AC ialah kos pengecasannya adalah rendah, dan pengecasan boleh diselesaikan tanpa bergantung pada cerucuk pengecasan atau rangkaian pengecasan yang dikongsi. Walau bagaimanapun, kelemahan pengecasan konvensional juga sangat jelas. Masalah terbesar ialah masa pengecasan adalah panjang. Pada masa ini, jarak pelayaran kebanyakan trem melebihi 400KM, dan masa pengecasan yang sepadan dengan pengecasan konvensional ialah kira-kira 8 jam. Bagi pemilik kereta yang memerlukan pemanduan jarak jauh , Mengecas kebimbangan di jalan raya adalah jauh lebih besar daripada faktor lain. Kedua, mod pengecasan pengecasan konvensional ialah pengecasan arus rendah, dan mod pengecasannya ialah pengecasan linear, yang tidak dapat menggunakan ciri-ciri bateri litium dengan baik.
Pengecasan pantas DC: Masalah mengecas kenderaan elektrik dengan pengecasan AC yang perlahan sentiasa menjadi masalah utama. Dengan peningkatan permintaan untuk penyelesaian pengecasan kecekapan yang lebih tinggi untuk kenderaan tenaga baharu, penyelesaian pengecasan pantas telah muncul mengikut keperluan masa. Pengecasan pantas ialah pengecasan pantas, atau pengecasan tanah. Cerucuk pengecas DC mempunyai modul penukaran kuasa terbina dalam, yang boleh menukar kuasa AC grid atau peralatan storan tenaga kepada kuasa DC dan terus memasukkannya ke dalam bateri di dalam kereta tanpa melalui pengecas on-board untuk penukaran. Kuasa pengecasan DC bergantung pada sistem pengurusan bateri dan kuasa keluaran longgokan pengecasan, dan nilai yang lebih kecil daripada kedua-duanya diambil sebagai kuasa input.
Wakil mod pengecasan pantas ialah stesen pengecas super Tesla. Arus dan voltan mod pengecasan pantas biasanya 150-400A dan 200-750V, dan kuasa pengecasan lebih besar daripada 50kW. Kaedah ini kebanyakannya kaedah bekalan kuasa DC. Kuasa pengecas di atas tanah adalah besar, dan julat arus dan voltan keluaran adalah luas. Pada masa ini, kuasa pengecasan pantas Tesla di pasaran mencecah 120Kw, yang boleh mengecas 80% tenaga elektrik dalam setengah jam, dan kadar pengecasan menghampiri 2C. BAIC EV200 boleh mencapai 37Kw, dan kadar pengecasan adalah kira-kira 1.3C.
Sistem kawalan: Proses penukaran peralatan pengecasan BMS juga perlu bekerjasama dengan sistem pengurusan BMS (Sistem Pengurusan Bateri) bateri kuasa pada kenderaan elektrik. Kelebihan terbesar BMS ialah semasa proses pengecasan, ia akan menukar skema pengecasan bateri mengikut keadaan masa nyata bateri, mod pengecasan bukan linearnya merealisasikan pengecasan pantas di bawah dua prasyarat keselamatan dan hayat bateri. .
Fungsi BMS terutamanya termasuk kategori berikut:
Pemantauan keadaan kuasa: Kandungan pemantauan keadaan kuasa yang paling asas ialah pemantauan keadaan pengecasan (SOC) bateri kuasa. SOC merujuk kepada peratusan baki kuasa bateri dan kapasiti bateri, dan merupakan parameter utama bagi pemilik kereta untuk menilai julat pelayaran kenderaan elektrik. BMS memantau maklumat parameter bateri (voltan, arus, suhu, dll.) dalam masa nyata dengan memanggil data berbilang penderia ketepatan tinggi pada pek bateri, dan ketepatan pemantauannya boleh mencapai 1mV. Pemantauan maklumat yang tepat serta pemprosesan algoritma yang sangat baik memastikan ketepatan penilaian kuasa baki bateri. Semasa pemanduan harian, pemilik kereta boleh menetapkan nilai sasaran SOC untuk mencapai pengoptimuman dinamik penggunaan tenaga kenderaan.
Pemantauan suhu bateri: Bateri litium sangat sensitif terhadap suhu. Sama ada suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah, ia secara langsung akan menjejaskan prestasi sel bateri, dan dalam kes yang melampau, ia akan menyebabkan kerosakan tidak dapat dipulihkan kepada prestasi bateri. BMS boleh dipantau oleh penderia untuk memastikan persekitaran yang selamat untuk operasi bateri. Pada musim sejuk apabila suhu rendah, BMS akan memanggil sistem pemanasan untuk memanaskan sel bateri untuk mencapai suhu pengecasan yang sesuai untuk mengelakkan pengurangan kecekapan pengecasan bateri; manakala pada musim panas apabila suhu tinggi atau suhu bateri terlalu tinggi, BMS akan segera melepasi penyejukan Sistem menurunkan suhu bateri untuk memastikan keselamatan pemanduan.
Pengurusan tenaga bateri: Ralat proses pembuatan atau ketidakkonsistenan dalam suhu masa nyata bateri akan menyebabkan voltannya berubah-ubah. Oleh itu, semasa proses pengecasan, beberapa sel dalam bateri mungkin telah dicas sepenuhnya, manakala bahagian sel yang lain mungkin tidak dicas sepenuhnya. Sistem BMS memantau perbezaan voltan sel bateri dalam masa nyata, melaraskan dan mengurangkan perbezaan voltan antara setiap sel bateri tunggal, memastikan keseimbangan pengecasan setiap sel bateri, meningkatkan kecekapan pengecasan dan mengurangkan penggunaan tenaga.
1.2 4C dijangka menjadi trend industri
Masalah pengecasan telah menjadi titik kesakitan bagi pengguna. Kelajuan pengecasan sentiasa digunakan sepanjang penggunaan kenderaan elektrik. Kepesatan penembusan dan pengembangan kenderaan elektrik semasa di dunia telah meningkatkan lagi kesan kelajuan pengecasan ke atas kecekapan pemanduan pemilik kereta dan pengalaman pengguna. Penambat psikologi: Penambahan tenaga bagi kenderaan bahan api tradisional adalah sangat pantas. Dalam senario umum, ia mengambil masa tidak lebih daripada 10 minit untuk kenderaan bahan api mengisi minyak daripada memasuki stesen minyak untuk memandu keluar dari stesen minyak. Setiap lebuh raya berhenti. Mengambil kenderaan elektrik tradisional 400KMH sebagai contoh, kelajuan pengecasan kenderaan elektrik biasanya melebihi 30 minit, dan bilangan cerucuk pengecasan yang ketat memanjangkan masa menunggu sebelum mengecas. Teknologi pengecasan semasa tidak mempunyai kelebihan berbanding kaedah mengisi minyak kenderaan bahan api. Masa berlabuh psikologi selama 10 minit bagi kenderaan bahan api sentiasa menjadi standard pertama bagi pelanggan untuk mengukur kelajuan pengecasan kenderaan elektrik.
Piawaian Supercharging telah diilhamkan. Definisi C: Biasanya, kami menggunakan C untuk menyatakan kadar cas dan nyahcas bateri. Untuk nyahcas, nyahcas 4C mewakili kekuatan semasa di mana bateri dinyahcas sepenuhnya dalam masa 4 jam. Untuk pengecasan, 4C bermaksud bahawa pada keamatan arus tertentu, ia mengambil masa 1 jam untuk mengecas bateri sepenuhnya kepada 400% daripada kapasitinya, iaitu, pada keamatan arus tertentu, bateri boleh dicas sepenuhnya dalam masa 15 minit. Apakah itu 4C: 4C bukanlah penunjuk baharu, tetapi lanjutan daripada penunjuk pengecasan dan nyahcas tradisional seperti 1C dan 2C. Kesan marginal rangsangan adalah lebih lemah. Apabila kadar pengecasan bateri melebihi 4C, kesukaran teknikal meningkat dan tekanan semasa pada bateri lebih besar, tetapi kesan positif yang dibawa oleh peningkatan teknikal menjadi lebih kecil. Oleh itu, kami percaya bahawa 4C kini merupakan penyelesaian optimum yang menggabungkan peningkatan prestasi dan kemampuan teknologi bateri.
Proses berulang kadar pengecasan bateri kuasa: Pada zaman awal, terhad oleh tahap teknologi pada masa itu, teknologi pengecasan mahupun teknologi bateri tidak membenarkan bateri dicas pada kadar yang lebih tinggi. Kadarnya hanya 0.1C, dan peningkatan kadar pengecasan akan memberi kesan yang besar pada hayat bateri. Dengan penemuan berterusan teknologi bateri litium dan peningkatan berterusan BMS, kadar pengecasan dan nyahcas bateri telah dipertingkatkan dengan ketara. Kadar pengecasan skim pengecasan perlahan AC yang terawal adalah di bawah 0.5C. Dengan penembusan kenderaan elektrik yang dipercepatkan di seluruh dunia dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi pengecasan bateri kuasa telah membuat penemuan hebat, dan kenderaan elektrik dari 1C telah berkembang pesat kepada 2C. Pada 2022, kereta domestik yang dilengkapi dengan bateri 3C akan memasuki pasaran. Pada 23 Jun 2022, CATL mengeluarkan bateri Kirin baharu dan mengatakan bahawa pengecasan 4C dijangka tiba tahun depan.
Pengecasan super akan menjadi satu-satunya cara untuk meningkatkan teknologi pengecasan. Seperti kenderaan tenaga baharu, telefon bimbit juga mempunyai permintaan yang kuat untuk kelajuan pengecasan, dan teknologi pengecasan juga sentiasa bertambah baik dalam proses pembangunan telefon mudah alih: dari 1983, Motorola DynaTAC8000X mencapai pengecasan selama 10 jam dan bercakap selama 20 minit, dan pada tahun 2014 , OPPO Find 7 dipromosikan mengecas Bercakap selama 5 minit selama 2 jam, kini banyak model boleh mengecas bateri 4500mAh sepenuhnya dalam masa 15 minit. Protokol pengecasan telefon pintar juga telah dinaik taraf daripada 5V 1.5A USC BC 1.2 pada tahun 2010 kepada USB PD 3.1 pada tahun 2021, dan voltan maksimum boleh menyokong 48V. Kami percaya bahawa sama ada telefon pintar atau kenderaan tenaga baharu, realisasi pengecasan pantas akan meningkatkan pengalaman produk, dan ia juga satu-satunya cara untuk meningkatkan teknologi. Pada masa hadapan, pengecasan 4C untuk kenderaan elektrik juga akan menjadi trend industri.
1.3 Penggunaan berbilang perusahaan pengecasan super
Pada masa ini, banyak syarikat telah mengeluarkan pelan susun atur pengecasan pantas mereka sendiri, dan model berkaitan telah dikeluarkan sejak 2021: Porsche melancarkan kereta elektrik platform pengecasan pantas 800V yang pertama; BYD e platform 3.0 telah dikeluarkan, sepadan dengan model konsep ocean-X; Geely Jikrypton 001 dilengkapi dengan platform pengecasan pantas 800V. Pada masa yang sama, Huawei mengeluarkan platform voltan tinggi timbunan penuh pengecas kilat AI, yang dijangka mencapai pengecasan pantas 5 minit menjelang 2025.
1.3.1 Huawei: Pengecasan kilat AI timbunan penuh platform voltan tinggi akan merealisasikan pengecasan pantas 5 minit
Laluan "arus tinggi" dan "voltan tinggi" wujud bersama, dan laluan yang kedua adalah lebih kos efektif. Untuk mencapai kuasa pengecasan yang lebih tinggi untuk mencapai tujuan pengecasan pantas, adalah perlu untuk meningkatkan arus atau voltan. Pada masa ini, terdapat lebih banyak syarikat di pasaran yang menggunakan lebih banyak laluan teknologi "voltan tinggi" daripada "arus tinggi". Huawei berkata: Apabila menggunakan laluan teknologi "voltan tinggi", kos BMS kenderaan dan modul bateri adalah sama dengan laluan "arus tinggi", tetapi kerana ia tidak perlu mempertimbangkan kesan arus tinggi, kos abah-abah pendawaian voltan tinggi dan sistem pengurusan habanya agak rendah. 800V mungkin menjadi arus perdana. Model arus perdana hari ini masih menggunakan seni bina voltan 200V~400V. Untuk mencapai kuasa yang lebih tinggi untuk memenuhi keperluan pengecasan pantas, arus mungkin berganda, yang akan menjejaskan pelesapan haba dan prestasi kenderaan. Pada masa kini, komponen termasuk peranti kuasa seperti SiC, penyambung voltan tinggi dan senapang pengecas voltan tinggi telah matang. Adalah pilihan yang lebih baik untuk memilih voltan yang lebih tinggi sambil memastikan arus berada dalam julat yang agak selamat.
Inggeris
