روند ولتاژ بالا: شارژ DC وارد دوران ۱۰۰۰ ولت می‌شود

عنوان: «روند ولتاژ بالا: شارژ DC وارد دوران ۱۰۰۰ ولت می‌شود» slug: «روند-ولتاژ-بالا-شارژ-dc-دوران-۱۰۰۰ ولت» meta_description: «چرا ۱۰۰۰ ولت استاندارد جدیدی برای شارژ سریع DC است: پلتفرم‌های خودرو ۸۰۰ ولت/۹۰۰ ولت، انطباق با IEC 61851-23:2023، ماژول‌های برق SiC، نظارت بر عایق و ایستگاه‌های ۶۰۰ کیلووات+ با خنک‌کننده مایع توضیح داده شده است.» کلمات کلیدی: ["شارژ سریع DC ۱۰۰۰ ولت"، "شارژ ۸۰۰ ولت EV"، "IEC 61851-23:2023"، "ماژول برق SiC"، "نظارت بر عایق"، "ایستگاه شارژ با خنک‌کننده مایع"، "شارژ HPC"]

مقدمه

باس جریان مستقیم ۱۰۰۰ ولتی به معماری تعیین‌کننده‌ی شارژ خودروهای برقی نسل بعدی تبدیل شده است: تا سال ۲۰۲۶، هر ایستگاه شارژ پرقدرت (HPC) که برای ۳۵۰ کیلووات و بالاتر طراحی شده است، با قابلیت خروجی ۱۰۰۰ ولت ساخته می‌شود و ...کمیسیون مستقل انتخابات ۶۱۸۵۱-۲۳:۲۰۲۳این استاندارد اکنون الزامات مهندسی - نظارت بر عایق‌بندی، ایمنی خنک‌کننده مایع و انتقال قدرت دو طرفه - را که این تغییر ولتاژ را ایمن، کارآمد و سازگار می‌کند، تدوین می‌کند. محرک در سمت خودرو است: پس از Taycan 800V پورشه در سال ۲۰۱۹ و پلتفرم E-GMP هیوندای در سال ۲۰۲۱، اکثر خودروهای برقی جدید با برد طولانی که از سال ۲۰۲۴ عرضه شده‌اند - از معماری ۹۰۰V+ لوسید گرفته تا ده‌ها مدل ۸۰۰V از تولیدکنندگان اصلی تجهیزات آسیایی و غربی - اکنون به صورت بومی با ۸۰۰ ولت یا بالاتر شارژ می‌شوند. شارژری که به معماری ۴۰۰ ولت قفل شده باشد، نمی‌تواند منحنی اوج شارژ آنها را باز کند، که به معنای توان عملیاتی کندتر، صف‌های طولانی‌تر و سرمایه سرگردان برای اپراتورها است.

افزایش ولتاژ باس DC یک بهینه‌سازی حاشیه‌ای نیست؛ بلکه تنها راه پایدار اقتصادی برای افزایش توان شارژ به بیش از ۳۵۰ کیلووات است. از آنجا که توان برابر است با ولتاژ ضربدر جریان (P = V × I)، یک سیستم ۱۰۰۰ ولتی ...۶۰۰ کیلووات فقط با ۶۰۰ آمپردر حالی که یک سیستم ۴۰۰ ولتی برای رسیدن به همان نتیجه به ۱۵۰۰ آمپر جریان نیاز دارد - سطحی از جریان که از محدودیت‌های فیزیکی وزن عملی کابل، ترمال کانکتور و اقتصاد هادی سمت شبکه فراتر می‌رود. بنابراین، هر CPO، اپراتور بزرگراه و مدیر ناوگان جدی که زیرساخت‌های جدید را در سال ۲۰۲۶ ارزیابی می‌کند، همین سوال را می‌پرسد: آیا ایستگاه بعدی من برای ۱۰۰۰ ولت آماده است؟ این مقاله فیزیک، استاندارد و فناوری سطح قطعه (ماژول‌های SiC، نظارت بر عایق، خنک‌کننده مایع) را که دوران ۱۰۰۰ ولت را از نظر تجاری قابل دوام می‌کند، توضیح می‌دهد - و اینکه چگونه سبد شارژ ۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت MIDA، سرمایه‌گذاری را در آینده تضمین می‌کند.

نکات کلیدی

• ۱۰۰۰ ولت، سقف جدید برای اقتصاد شارژ سریع DC است.در همان نرخ کابل ۶۰۰ آمپر، یک باس ۱۰۰۰ ولتی ۶۰۰ کیلووات در مقایسه با ۲۴۰ کیلووات در ۴۰۰ ولت ارائه می‌دهد - بیش از ۲.۵ برابر توان عملیاتی با محدودیت‌های حرارتی یکسان.
• ولتاژ، نه جریان، اهرم مقیاس‌بندی است.دو برابر کردن ولتاژ باس، جریان را برای همان توان نصف می‌کند، تلفات I²R کابل را تقریباً 75٪ کاهش می‌دهد و نیاز به کابل‌های فوق‌العاده سنگین 1000A+ را از بین می‌برد.
• شارژرهای با خروجی گسترده (۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت) برای سازگاری با ناوگان الزامی هستند.یک ایستگاه با قابلیت ۱۰۰۰ ولت، خودروهای قدیمی ۴۰۰ ولت و پلتفرم‌های جدید ۸۰۰/۹۰۰ ولت را به طور یکسان سرویس می‌دهد و از سرمایه‌گذاری سخت‌افزاری CPO در حین تغییر ترکیب ناوگان محافظت می‌کند.
• استاندارد IEC 61851-23:2023، عملکرد ۱۰۰۰ ولت را به یک امر ضروری تبدیل کرده است.نسخه ۲۰۲۳ مستلزم نظارت خودآزمایش عایق با پاسخ دینامیکی، ایمنی خنک‌کننده مایع طبق IEC 62196-3:2022 برای سیستم‌های ۳۵۰ کیلووات به بالا، و تمهیدات ضد جزیره‌ای شدن برای عملکرد دو جهته (BPT/V2G) است.
• ماژول‌های قدرت SiC موتور کارآمد شارژ ۱۰۰۰ ولتی هستند.ماژول‌های مبتنی بر MOSFET سیلیکون کاربید، راندمان تبدیل اوج را بالای ۹۶.۵٪ حفظ می‌کنند و ارتقاء ولتاژ را مستقیماً به کاهش تلفات انرژی و کاهش هزینه کل مالکیت (TCO) تبدیل می‌کنند.
• نظارت بر عایق، ستون فقرات ایمنی یک سیستم ۱۰۰۰ ولتی است.تشخیص مقاومت عایقی در سطح میلی‌ثانیه بین باس DC و زمین، یک ویژگی خودآزمایی اجباری است - نه یک وسیله جانبی اختیاری - طبق استاندارد به‌روز شده.
• اکوسیستم آماده برای ولتاژ ۱۰۰۰ ولت MIDA، از نظر تولید تأیید شده است.ماژول‌های قدرت خنک‌شده با مایع (۴۰ تا ۱۲۵ کیلووات)، کانکتورهای خنک‌شده با مایع ۶۰۰ آمپر/۱۰۰۰ ولت، و ایستگاه‌های ۳۶۰ کیلووات تا ۱۶۸۰ کیلووات با خروجی ۱۵۰ تا ۱۰۰۰ ولت، تمام سخت‌افزار مورد نیاز برای استقرار HPC را پوشش می‌دهند.

نگاهی عمیق: مهندسی پشت پرده عصر ۱۰۰۰ ولت

۱. چرا ۱۰۰۰ ولت؟ فیزیک شارژ پرسرعت

قضیه شارژ ولتاژ بالا به یک معادله خلاصه می‌شود:پ = وی × اییک شارژر ۴۰۰ ولتی که ۳۵۰ کیلووات برق ارائه می‌دهد، باید تقریباً ۸۷۵ آمپر جریان مستقیم را تحمل کند - رقمی که کابل‌های خنک‌شده با مایع، کانکتورهای باکیفیت و مدیریت حرارتی شدید را در کل مسیر برق به کار می‌گیرد. یک شارژر ۱۰۰۰ ولتی همان ۳۵۰ کیلووات را تنها با ۳۵۰ آمپر به دست می‌آورد و در ۶۰۰ آمپر به ۶۰۰ کیلووات می‌رسد، که دقیقاً همان میزان مجاز نسل امروزی کانکتورهای پرقدرت خنک‌شده با مایع است. به طور خلاصه، افزایش ولتاژ باس، ظرفیت ایستگاه را بدون افزایش اندازه فیزیکی، وزن یا گرمای تجهیزات شارژ، چند برابر می‌کند.

کاهش تلفات نیز به همان اندازه تعیین‌کننده است. تلفات کابل و هادی با مجذور جریان (I²R) متناسب است، بنابراین ارائه ۵۰۰ کیلووات در ۱۰۰۰ ولت (۵۰۰ آمپر) تقریباً ... تولید می‌کند.یک چهارم گرمای رساناارائه همان ۵۰۰ کیلووات در ۵۰۰ ولت (۱۰۰۰ آمپر). در یک ایستگاه که ۱۰ تا ۱۴ ساعت در روز کار می‌کند، این تفاوت به صرفه‌جویی قابل توجه در مصرف برق، ترانسفورماتورهای بالادستی کوچک‌تر و هزینه‌های اتصال به شبکه پایین‌تر منجر می‌شود - سه مورد اصلی در کل هزینه مالکیت یک سایت.

بخش خودرو از قبل وجود دارد. معماری‌های باتری ۸۰۰ ولتی از پرچمداران ممتاز به بازار انبوه منتقل شده‌اند: پلتفرم E-GMP هیوندای (Ioniq 5/6، EV6) با سخت‌افزار ۳۵۰ کیلوواتی، ۱۰ تا ۸۰ درصد را در حدود ۱۸ دقیقه شارژ می‌کند، سایبرتراک تسلا معماری ۸۰۰ ولتی را به اکوسیستم NACS معرفی کرد و لوسید ولتاژ سیستم را از ۹۰۰ ولت فراتر برده است. تولیدکنندگان اصلی تجهیزات چینی از سال ۲۰۲۳، ۸۰۰ ولت را به یک ویژگی استاندارد در بخش‌های میان‌رده تبدیل کرده‌اند و مشخصات NACS خود از شارژ DC تا ۱۰۰۰ ولت پشتیبانی می‌کند. پیش‌بینی‌های صنعت به طور مداوم نشان می‌دهد که سهم ۸۰۰ ولت+ از فروش خودروهای برقی جدید در نیمه دوم این دهه در حال افزایش است، به این معنی که شبکه‌های شارژی که نمی‌توانند خروجی ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت را ارائه دهند، به طور فزاینده‌ای خودروهایی را که بیشترین اهمیت را برای توان عملیاتی دارند، با مشکل مواجه خواهند کرد.

برای اپراتورها، بحث تجاری، توان عملیاتی است. یک ایستگاه با قابلیت ۱۰۰۰ ولت و اشتراک‌گذاری هوشمند توان دوگانه می‌تواند به یک خودروی برقی ۸۰۰ ولتی با توان کامل سرویس دهد و همزمان یک تاکسی ۴۰۰ ولتی را با جریان شاخه پایین‌تر شارژ کند - و یک کابینت برق را به دو جریان درآمدی تبدیل کند. به همین دلیل است که پیشروایستگاه‌های شارژ فوق سریع ۱۰۰۰ ولتی با خنک‌کننده مایعبا محدوده خروجی گسترده ۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت و تخصیص توان پویا به جای ریل‌های ولتاژ ثابت مهندسی شده‌اند.

۲. ماژول‌های قدرت SiC و معماری حرارتی شارژرهای ۱۰۰۰ ولتی

قطعه‌ای که ۱۰۰۰ ولت را درون کابینت عملی می‌کند، ...ماژول قدرت سیلیکون کاربید (SiC)در مقایسه با IGBT های سیلیکونی معمولی، MOSFET های SiC در فرکانس های بالاتر با تلفات هدایت و سوئیچینگ به طور چشمگیری کمتر سوئیچ می کنند، دمای اتصال تا 200 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند و راندمان را در یک پنجره خروجی گسترده 150 ولت تا 1000 ولت حفظ می کنند. نتیجه در سطح سیستم، راندمان تبدیل اوج بالاتر از ... است.۹۶.۵٪ در بار کامل— رقمی که مستقیماً صورتحساب برق اپراتور و گرمایی که کابینت باید دفع کند را کاهش می‌دهد.

طراحی در سطح ماژول جایی است که ادعای ۱۰۰۰ ولت برنده یا بازنده می‌شود. یک ایستگاه با ظرفیت ۳۶۰ کیلووات معمولاً دوازده ماژول ۳۰ کیلووات یا شش ماژول ۶۰ کیلووات را پشت یک کنترل‌کننده مشترک جفت می‌کند، با توپولوژی‌های DC-DC که یک باس ورودی ۱۰۰۰ ولت را تا ولتاژ دقیقی که وسیله نقلیه در طول handshake درخواست می‌کند، تنظیم می‌کنند. MIDAماژول‌های قدرت شارژ خودروهای برقی با خنک‌کننده مایعواحدهای خنک‌شونده با هوا با ظرفیت ۲۰ تا ۶۰ کیلووات، واحدهای خنک‌شونده با مایع با ظرفیت ۴۰ تا ۱۲۵ کیلووات برای رک‌های پرقدرت و واحدهای دوجهته با ظرفیت ۳۰ تا ۶۲.۵ کیلووات برای سایت‌های آماده V2G. انواع ۱۰۰۰ ولت DC-DC به‌طور خاص برای معماری‌های باس ولتاژ بالا مهندسی شده‌اند و دارای طراحی‌های ایزوله و ضد گرد و غبار هستند که قطعات الکترونیکی را از محیط اطراف محافظت می‌کنند.

مدیریت حرارتی، سخت‌افزارهای صنعتی را از شارژرهای ارزان‌قیمت معمولی متمایز می‌کند. با خروجی مداوم ۶۰۰ آمپر، یک سیستم ۱۰۰۰ ولتی باید چندین کیلووات گرما را از کابل‌ها، کانکتورها و ماژول‌ها به‌طور همزمان دفع کند:

• ماژول‌های قدرت با خنک‌کننده مایعمایع خنک‌کننده را از طریق صفحات سرد اختصاصی هدایت می‌کند و دمای محل اتصال را تحت بار پیک پایدار پایدار نگه می‌دارد. ماژول‌های مجرای هوای ایزوله MIDA با درجه IP65 علاوه بر این از تماس گرد و غبار، رطوبت و مه نمکی با برد مدار جلوگیری می‌کنند و MTTF بالای ۵۰۰۰۰۰ ساعت را به همراه دارند و اکثر هزینه‌های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را حذف می‌کنند.
• کابل‌ها و کانکتورهای خنک‌شونده با مایعبرای جریان‌های بالای تقریباً ۳۵۰ آمپر به صورت مداوم اجباری هستند. MIDAکانکتورهای شارژ با خنک‌کننده مایع ۶۰۰ آمپر برای ۱۰۰۰ ولتمایع خنک‌کننده را از طریق روکش کابل و سر کانکتور به گردش درآورید، و وزن دسته را قابل کنترل نگه دارید و افزایش دما را حتی در طول جلسات متوالی ۶۰۰ کیلوواتی در محدوده IEC 62196-3:2022 حفظ کنید.
• دفع گرما در سطح سیستماز یک اولویت هوشمندانه پیروی می‌کند: ماژول‌ها فقط زمانی که حسگرهای دمای داخلی اضافه بار مداوم را گزارش می‌دهند، به طور مناسب از کار می‌افتند و به جای از کار افتادن، زمان روشن بودن را حفظ می‌کنند.

این معماری پشت نسل فعلی استایستگاه‌های HPC با توان ۳۵۰ کیلووات و کانکتورهای خنک‌شونده با مایعو به صورت خطی مقیاس‌پذیر است: همان پلتفرم ماژولار خنک‌شونده با مایع، به ایستگاه‌های خنک‌شونده با مایع ۶۰۰ تا ۱۰۸۰ کیلووات و کابینت‌های تقسیم‌شده از نوع ۳۶۰ تا ۱۶۸۰ کیلووات برای راهروهای کامیون و ناوگان گسترش می‌یابد.

۳. IEC 61851-23:2023، نظارت بر عایق‌بندی و سازگاری با خودرو

بازنگری سال ۲۰۲۳کمیسیون مستقل انتخابات ۶۱۸۵۱-۲۳نقطه عطفی در رعایت الزامات شارژ ولتاژ بالا است. در حالی که نسخه قبلی به طور مؤثر تجهیزات کلاس ۷۵۰ ولت را کنترل می‌کرد، نسخه ۲۰۲۳ برای دوره ۱۰۰۰ ولت نوشته شده است و اکنون سه رکن مهندسی را الزامی می‌کند:

1. پشتیبانی از سیستم ۱۰۰۰ ولت به بالاتجهیزات شارژ DC باید به طور ایمن پلتفرم‌های ولتاژ بالای نسل بعدی را پوشش دهند، به همراه مانیتورینگ عایقی (IMD) که ...خودآزمایی هنگام روشن شدن و پاسخ‌دهی پویا— اندازه‌گیری مقاومت عایقی بین باس DC و زمین حفاظتی در زمان واقعی و باز کردن کنتاکتورها در عرض چند میلی‌ثانیه در صورت تشخیص خطا. این یک الزام اجباری است، نه یک ویژگی اختیاری، زیرا یک باس ۱۰۰۰ ولتی انرژی شوک و قوس الکتریکی بسیار بیشتری نسبت به تجهیزات ۴۰۰ ولتی قدیمی ایجاد می‌کند.
2. ایمنی خنک‌کننده‌های مایع طبق استاندارد IEC 62196-3:2022.برای سیستم‌های ۳۵۰ کیلووات به بالا، استاندارد، نظارت فعال بر حلقه خنک‌کننده مایع - فشار، جریان و افزایش دما مایع خنک‌کننده - را الزامی می‌کند و در صورت افت عملکرد حلقه، کاهش یا خاموش شدن خودکار را الزامی می‌کند. حسگر دمای کانکتور و کابل یکپارچه شده است تا کابل معیوب قبل از مداخله کنترلر ذوب نشود یا دچار قوس الکتریکی نشود.
3. مقررات انتقال توان دو طرفه (BPT).ایستگاه‌های پشتیبانی‌کننده V2G/V2H باید الزامات پیوست ایمنی اتصال به شبکه را برآورده کنند.ضد جزیره‌ای شدنو تضمین می‌کند که شارژری که انرژی را به شبکه برمی‌گرداند، در طول قطعی برق، به طور کامل قطع شود. پروتکل‌ها برای اتصال و شارژ و ارتباط دو طرفه از استاندارد ISO 15118-20:2022 و برای جلسات CCS از استاندارد DIN 70121 پیروی می‌کنند.

نظارت بر عایق‌بندی شایسته توجه ویژه استزیرا این تفاوت بین یک ایستگاه ۱۰۰۰ ولتی مهندسی‌شده و یک ایستگاه معیوب است. در عملکرد عادی، باس DC از زمین ایزوله شده است؛ یک خطای عایق‌بندی واحد - از ورود مایع خنک‌کننده، سایش کابل یا رطوبت کانکتور - مسیری برای جریان ایجاد می‌کند که می‌تواند شاسی خودرو یا محفظه ایستگاه را برق‌دار کند. یک IMD مطابق با استاندارد، به‌طور مداوم مقاومت عایق را اندازه‌گیری می‌کند، در هر بار روشن شدن، خودآزمایی انجام می‌دهد و با کنترل‌کننده ایستگاه هماهنگ می‌شود تا جلسه را با خیال راحت خاتمه دهد. همراه با حفاظت جریان باقیمانده DC نوع A + 6mA و شیوه‌های نصب اجباری (مقاومت زمین حفاظتی زیر ۴ اهم، بریکرهای بالادست با توان اسمی ۱.۲ برابر یا بیشتر از توان اسمی ایستگاه، و افزایش اندازه کابل در زمانی که طول توزیع از ۳۰۰ متر فراتر می‌رود)، ایستگاه ۱۰۰۰ ولتی طوری مهندسی شده است که در برابر خرابی ایمن باشد.

سازگاری خودرو رکن آخر است و از ولتاژ گسترده‌تر است.یک ایستگاه ۱۰۰۰ ولتی باید از طریق پشته پروتکل جلسه شارژ با هر نسل وسیله نقلیه ارتباط برقرار کند: اتصال آنالوگ CP/PP، اتصال دیجیتال (ISO 15118 یا DIN 70121) و لایه شبکه (OCPP 1.6J یا 2.0.1) که ایستگاه را به پشته CPO متصل می‌کند. پوشش کانکتور به همان اندازه حیاتی است - CCS1 برای آمریکای شمالی، CCS2 برای اروپا و بیشتر آسیا، NACS برای اکوسیستم تسلا، CHAdeMO برای وسایل نقلیه قدیمی ژاپنی و GBT برای بازار داخلی چین. ایستگاه‌های MIDA با معماری کانکتور قابل تعویض و پشته پروتکل کامل عرضه می‌شوند، بنابراین یک کابینت ۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت می‌تواند به ناوگانی مختلط از وسایل نقلیه ۴۰۰ ولت، ۸۰۰ ولت و ۹۰۰ ولت صرف نظر از استاندارد منطقه‌ای خدمات ارائه دهد. دوران ولتاژ بالا همچنین به طور طبیعی با ذخیره‌سازی انرژی جفت می‌شود: جفت کردن یک شارژر ۱۰۰۰ ولتی با یک BESS، هزینه‌های اوج تقاضا را بافر می‌کند، به همین دلیل است که یکپارچهراهکارهای شارژ ESSبه طور فزاینده‌ای در سایت‌های بزرگراهی و ناوگان حمل و نقل عمومی ادغام می‌شوند.

سوالات متداول

۱. آیا شارژر سریع ۱۰۰۰ ولت DC به خودروی برقی ۴۰۰ ولتی من آسیب می‌رساند؟

خیر. یک ایستگاه شارژ ۱۰۰۰ ولتی مطابق با استاندارد، روی یک پنجره خروجی وسیع ۱۵۰ تا ۱۰۰۰ ولت کار می‌کند و ولتاژ شارژ دقیق را در طول فرآیند شارژ دستی با وسیله نقلیه مذاکره می‌کند، بنابراین یک ماشین ۴۰۰ ولتی یک جلسه شارژ در سطح ۴۰۰ ولت دریافت می‌کند. ماژول‌های برق ایستگاه، خروجی را به صورت پویا تنظیم می‌کنند تا با درخواست وسیله نقلیه مطابقت داشته باشد. ولتاژ ۱۰۰۰ ولت به سادگی سقف بالایی را تعریف می‌کند، نه ولتاژ جلسه شارژ.

۲. یک وسیله نقلیه ۸۰۰ ولتی در یک ایستگاه ۱۰۰۰ ولتی چقدر سریع‌تر شارژ می‌شود؟

یک خودروی برقی ۸۰۰ ولتی تقریباً دو برابر سریع‌تر از همان باتری با سخت‌افزار ۴۰۰ ولتی شارژ می‌شود و یک ایستگاه با قابلیت ۱۰۰۰ ولت به آن اجازه می‌دهد تا اوج قدرت را برای مدت طولانی‌تری حفظ کند. به عنوان یک قاعده کلی، یک باتری ۱۰۰ کیلووات ساعتی با معماری ۸۰۰ ولت، یک دوره شارژ ۱۰ تا ۸۰ درصدی را در یک واحد ۳۵۰ کیلوواتی در ۱۶ تا ۲۰ دقیقه و در یک واحد کلاس ۶۰۰ کیلوواتی تقریباً در ۹ تا ۱۲ دقیقه تکمیل می‌کند - در مقابل ۳۵ تا ۴۵ دقیقه با یک شارژر ۴۰۰ ولتی ۱۵۰ کیلوواتی.

۳. استاندارد IEC 61851-23:2023 برای ایستگاه‌های شارژ ۱۰۰۰ ولتی چه الزاماتی را الزامی می‌کند؟

نسخه ۲۰۲۳ الزاماتی مانند قابلیت سیستم ۱۰۰۰ ولت+، نظارت بر عایق‌بندی با خودآزمایی هنگام روشن شدن و پاسخ به خطای دینامیکی، ایمنی حلقه خنک‌کننده مایع (نظارت بر فشار، جریان و دما) طبق IEC 62196-3:2022 برای سیستم‌های پرقدرت و مقررات ضد جزیره‌ای شدن برای عملکرد دو طرفه (BPT/V2G) را الزامی می‌کند. هر ایستگاه HPC جدیدی که بازار اروپا را هدف قرار می‌دهد باید از نظر این الزامات تأیید شود.

۴. چرا ماژول‌های قدرت SiC برای شارژ ۱۰۰۰ ولتی مهم هستند؟

ماسفت‌های SiC سریع‌تر سوئیچ می‌کنند و در ولتاژ بالا انرژی بسیار کمتری نسبت به IGBTهای سیلیکونی از دست می‌دهند و در نتیجه، راندمان تبدیل پیک بالای ۹۶.۵٪ را در محدوده خروجی ۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت فراهم می‌کنند. راندمان بالاتر به معنای گرمای اتلافی کمتر برای دفع، سیستم‌های خنک‌کننده کوچک‌تر و بی‌صداتر و تلفات برق کمتر است - که مستقیماً TCO ایستگاه را در طول عمر عملیاتی ۱۰ ساله بهبود می‌بخشد.

۵. آیا خنک‌سازی با مایع برای ایستگاه‌های شارژ بالای ۳۵۰ کیلووات اجباری است؟

در واقع، بله. جریان‌های پایدار بالای تقریباً ۳۵۰ آمپر، گرمایی تولید می‌کنند که کابل‌ها و کانکتورهای خنک‌شونده با هوا نمی‌توانند در محدوده دمای کانکتور، آن را دفع کنند و IEC 62196-3:2022 نظارت فعال بر حلقه خنک‌کننده مایع را در توان بالا الزامی می‌کند. ماژول‌های برق و کابل‌های خنک‌شونده با مایع همچنین همان چیزی هستند که یک ایستگاه ۶۰۰ کیلوواتی را در جلسات سنگین و پشت سر هم، جمع‌وجور، قابل اعتماد و ایمن نگه می‌دارند.

۶. چگونه پایش عایق‌بندی از یک سیستم شارژ ۱۰۰۰ ولتی محافظت می‌کند؟

پایش عایقی به طور مداوم مقاومت عایقی بین باس DC و زمین را اندازه‌گیری می‌کند و در هر بار روشن شدن، خودآزمایی انجام می‌دهد. اگر خطایی - از ورود مایع خنک‌کننده، آسیب کابل یا رطوبت در کانکتور - ایجاد شود، واحد پایش آن را در عرض چند میلی‌ثانیه تشخیص می‌دهد و به ایستگاه فرمان می‌دهد تا کنتاکتورها را باز کند و از برق‌دار شدن شاسی و وقوع قوس در باس ۱۰۰۰ ولتی که انرژی خطا به طور قابل توجهی بالاتر از ۴۰۰ ولت است، جلوگیری کند.

۷. آیا یک ایستگاه ۱۰۰۰ ولتی می‌تواند به تمام استانداردهای کانکتور و نسل‌های مختلف خودرو خدمات ارائه دهد؟

بله. یک ایستگاه ۱۰۰۰ ولتی می‌تواند به کانکتورهای CCS1، CCS2، NACS، CHAdeMO یا GBT مجهز شود و از طریق طیف خروجی گسترده و پشته پروتکل (ISO 15118 Plug & Charge، DIN 70121، OCPP 1.6J/2.0.1) خود، هم از خودروهای قدیمی ۴۰۰ ولتی و هم از پلتفرم‌های ۸۰۰/۹۰۰ ولتی پشتیبانی می‌کند. این سازگاری جهانی دقیقاً به همین دلیل است که کابینت‌های با خروجی گسترده ۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت، معماری توصیه شده برای CPOها هستند تا شبکه‌های خود را برای آینده ایمن کنند.