Cốt lõi của sạc nhanh là tăng năng lượng sạc cho xe. Có hai cách chính để tăng nguồn sạc là tăng dòng sạc hoặc tăng điện áp sạc. Hiện nay, hầu hết các bộ biến tần lực kéo của xe điện thuần túy đều sử dụng mô-đun IGBT 600V nên điện áp của bộ pin bị giới hạn ở giá trị cực đại khoảng 400V. Nếu giữ điện áp sạc ở mức 400V, việc tăng dòng điện sẽ khiến cáp sạc cồng kềnh và dẫn truyền nhiệt vuông góc. Khi mức tăng lên, điện trở của các đầu nối, dây cáp, các đầu nối điện vào ắc quy, thanh cái, v.v. sẽ nóng lên. . Việc tăng điện áp bus lên 800 V có thể tăng gấp đôi công suất sạc của cùng một cáp và để đạt được công suất sạc cực cao 350 hoặc 400kW, nền tảng điện áp cao 800V đã ra đời.
So sánh Tesla Model 3 với xe buýt 400V với chiếc Porsche Taycan được thiết kế với xe buýt 800V. Model3 và Taycan mất 26 phút và 22,5 phút để sạc SOC lần lượt từ 5%-80%. Model 3 có điện áp bus thấp hơn và đạt công suất sạc tối đa 250kw bằng cách sử dụng dòng sạc tối đa rất cao trên 600A. Porsche Taycan sử dụng bộ pin 800V cung cấp dòng sạc tối đa 340A và công suất sạc tối đa 270kW thông qua bộ sạc và phích cắm nhanh DC thông thường. Taycan có công suất sạc cao hơn một chút so với Model 3, đạt 400 kW ở bus 800 V và dòng sạc 500 A. Kiến trúc điện áp cao 800V có thể trở thành nền tảng chủ đạo cho xe điện thế hệ tiếp theo. Hệ thống điện cao thế 800V thường dùng để chỉ hệ thống có dải điện áp của hệ thống điện cao áp toàn ô tô đạt 550-930V, gọi chung là hệ thống 800V. Hệ thống điện cao thế 800V được nhiều tập đoàn, thương hiệu ưa chuộng nhờ chi phí thấp và hiệu quả cao. Hyundai Kia ở nước ngoài, Tập đoàn Volkswagen, Mercedes-Benz, BMW, v.v., BYD trong nước, Geely, Jihu, Hyundai, GAC, Xiaopeng, v.v. đều tập trung vào nền tảng điện áp cao 800V. Kiến trúc điện áp cao 800V dự kiến sẽ trở thành nền tảng điện áp chủ đạo cho xe điện thế hệ tiếp theo.
Theo United Electronics, hiện nay có 5 kiến trúc hệ thống điện áp cao 800V phổ biến:
Giải pháp 1: Tất cả các bộ phận của xe đều là 800V và bộ trợ lực truyền động điện tương thích với giải pháp cọc DC 400V. Các tính năng tiêu biểu là: Sạc nhanh DC, sạc chậm AC, ổ điện, pin nguồn và các thành phần điện áp cao đều là 800V; được tăng cường bởi hệ thống truyền động điện, tương thích với cọc sạc 400V DC. Giải pháp này có mức tiêu thụ năng lượng thấp cho toàn bộ xe và không có rủi ro về an toàn. Tất cả các linh kiện cần 800V cũng đều là sản phẩm được nhà cung cấp nghiên cứu và phát triển, dễ quảng bá.
Giải pháp 2: Tất cả các bộ phận của xe đều là 800V và bổ sung thêm giải pháp cọc DC 400V tương thích DCDC mới. Các tính năng tiêu biểu là: Sạc nhanh DC, sạc chậm AC, ổ điện, pin nguồn và các bộ phận điện áp cao đều là 800V; thông qua việc bổ sung bộ tăng áp DCDC 400V-800V, nó tương thích với các cọc sạc 400V DC. Giải pháp này có mức tiêu thụ năng lượng thấp cho toàn bộ xe và không có rủi ro về an toàn, tuy nhiên chi phí bổ sung hệ thống tương đối cao nhưng vẫn dễ dàng quảng bá hơn vì nhiều nhà sản xuất linh kiện 800V đang nghiên cứu.
Giải pháp 3: Tất cả các bộ phận trên xe đều là loại 800V, ắc quy điện có thể xuất ra linh hoạt 400V và 800V, tương thích với giải pháp cọc DC 400V. Các tính năng tiêu biểu là: Sạc nhanh DC, sạc chậm AC, ổ điện, pin nguồn và các bộ phận điện áp cao đều là 800V; hai pin nguồn 400V mắc nối tiếp và song song, có thể xuất ra linh hoạt 400V và 800V thông qua chuyển mạch rơ-le, tương thích với các cọc sạc 400V DC. Giải pháp này khó phát huy vì nguồn điện ắc quy cần có thiết kế đặc biệt để tránh các vấn đề tiềm ẩn về lưu thông song song của ắc quy. Giải pháp 4: Tất cả các bộ phận trên xe đều là loại 800V, ắc quy điện có thể xuất ra linh hoạt 400V và 800V, tương thích với giải pháp cọc DC 400V. Các tính năng tiêu biểu là: Sạc nhanh DC, sạc chậm AC, ổ điện, pin nguồn và các bộ phận điện áp cao đều là 800V; hai pin nguồn 400V mắc nối tiếp và song song, có thể xuất ra linh hoạt 400V và 800V thông qua chuyển mạch rơ-le, tương thích với các cọc sạc 400V DC. Giải pháp này có mức tiêu thụ năng lượng cao cho toàn bộ xe, ưu điểm là chỉ cần lắp thêm một DCDC, nhưng DCDC 400V/800V này có yêu cầu an toàn cao và không dễ phát huy.
Giải pháp 5: Chỉ các thành phần liên quan đến sạc nhanh DC là 800V, còn các thành phần còn lại được duy trì ở mức 400V. Pin nguồn có thể linh hoạt xuất ra 400V và 800V. Đặc điểm tiêu biểu là: chỉ sạc nhanh DC là 800V; Sạc chậm AC, truyền động điện và tải đều là 400V; hai pin nguồn 400V mắc nối tiếp và song song, có thể xuất ra linh hoạt 400V và 800V thông qua chuyển mạch rơle, tương thích với các cọc sạc DC 400V và 800V. Mặc dù chi phí mới của hệ thống thấp và độ khó trong việc chuyển đổi bố cục phương tiện ở mức vừa phải nhưng giải pháp này lại gặp bất lợi về mặt tiêu thụ năng lượng, thay đổi pin và thiết kế đặc biệt.
Xét về hiệu suất, chi phí hệ thống và mức độ biến đổi của phương tiện, Phương án 1, “Tất cả các bộ phận của xe đều là 800V và bộ trợ lực truyền động điện tương thích với giải pháp cọc 400V DC” được kỳ vọng sẽ là giải pháp sẽ được phát huy nhanh chóng trong thời gian tới. hạn.
Tiếng Anh
