پیمایش در عصر ۸۰۰ ولت: چگونه شارژرهای ولتاژ بالای ۱۰۰۰ ولتی MIDA، سرمایه‌گذاری زیرساختی شما را در آینده تضمین می‌کنند

تغییر الگو: از ۴۰۰ ولت به ۸۰۰ ولت و فراتر از آن

در بخش عمده‌ای از دهه گذشته، صنعت خودروهای الکتریکی (EV) بر اساس معماری باتری ۴۰۰ ولتی فعالیت می‌کرد. این یک نقطه شروع منطقی بود که عملکرد را با هزینه‌های الکترونیک قدرت متعادل می‌کرد. با این حال، ما به محدودیت‌های سیستم‌های ۴۰۰ ولتی رسیده‌ایم. برای دستیابی به «شارژ ۱۰ دقیقه‌ای» که مصرف‌کنندگان خواستار آن هستند، خودروسازان به سرعت به سمت معماری‌های ۸۰۰ ولت و ۱۰۰۰ ولتی روی آورده‌اند. برندهایی مانند پورشه، هیوندای، کیا و لوسید قبلاً پلتفرم‌های ولتاژ بالا را راه‌اندازی کرده‌اند و صنعت حمل و نقل تجاری نیز از این روند پیروی می‌کند. شارژرهای دیواری DC 40 تا 80 کیلوواتی MIDA New Energy به گونه‌ای طراحی شده‌اند که پلی به سوی این آینده ولتاژ بالا باشند.

۱. فیزیک سرعت: چرا ولتاژ بالاتر برنده می‌شود؟

برای درک اینکه چرا صنعت به سمت ۸۰۰/۱۰۰۰ ولت در حال حرکت است، باید به فرمول اساسی توان نگاهی بیندازیم:توان (وات) = ولتاژ (ولت) × جریان (آمپر).

۱.۱ مشکل گرمای I²R

• چالش:در یک سیستم ۴۰۰ ولتی، برای ارائه ۸۰ کیلووات برق، شارژر باید ۲۰۰ آمپر جریان را منتقل کند. گرمای تولید شده در یک هادی با مجذور جریان متناسب است (P = I²Rجریان بالا گرمای قابل توجهی تولید می‌کند و به کابل‌های ضخیم، سنگین و خنک‌شونده با مایع نیاز دارد که گران‌قیمت هستند و کار با آنها برای کاربران دشوار است.
• راه حل ولتاژ بالا:با افزایش ولتاژ به ۸۰۰ ولت، می‌توان همان ۸۰ کیلووات برق را تنها با ۱۰۰ آمپر جریان تحویل داد. این امر منجر به کابل‌های سبک‌تر و انعطاف‌پذیرتر، اتلاف انرژی کمتر و فشار حرارتی قابل توجه کمتر بر روی سلول‌های باتری خودرو و مدار داخلی شارژر می‌شود.
• کارایی سیستم:سیستم‌های ۸۰۰ ولتی می‌توانند در مقایسه با سیستم‌های ۴۰۰ ولتی با همان سطح توان، تا ۳۰٪ کاهش در تلفات شارژ داشته باشند.

۱.۲ سقف ۱۰۰۰ ولتی MIDA: فراتر از ۸۰۰ ولت

در حالی که «۸۰۰ ولت» کلمه رایجی است، بسیاری از وسایل نقلیه با ولتاژ بین ۷۰۰ تا ۹۲۰ ولت کار می‌کنند. شارژرهای MIDA با ... طراحی شده‌اند.محدودیت خروجی ۱۰۰۰ ولت، حاشیه ایمنی حیاتی را فراهم می‌کند و سازگاری را تضمین می‌کند، حتی با اینکه باتری‌های نسل بعدی از مرز ۸۰۰ ولت عبور کرده و به قلمرو ۹۰۰ ولت+ می‌رسند.

۲. مزیت ولتاژ گسترده ۱۰۰۰ ولت: یک شارژر برای همه

بزرگترین ریسک برای یک سرمایه‌گذار زیرساختی «منسوخ شدن» است. شارژری که امروزه نصب می‌شود و تنها می‌تواند ۵۰۰ ولت خروجی دهد، قادر به شارژ یک وسیله نقلیه ۸۰۰ ولتی با سرعت اصلی آن نخواهد بود، یا در برخی موارد، اصلاً نمی‌تواند آن را شارژ کند.

۲.۱ منحنی شارژ «جهانی»

سری WY شرکت MIDA دارای طیف خروجی فوق‌العاده وسیعی از ... است.۱۵۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت.

• ولتاژ پایین (150 ولت تا 400 ولت):ایده‌آل برای خودروهای برقی قدیمی‌تر (مانند نیسان لیف اولیه)، موتورسیکلت‌های برقی و ون‌های کوچک تحویل بار شهری.
• ولتاژ بالا (400 ولت تا 1000 ولت):ایده‌آل برای جدیدترین سدان‌های لوکس (پورشه تایکان، لوسید ایر، آئودی ای-ترون GT) و پلتفرم‌های با عملکرد بالا (هیوندای ای-جی‌ام‌پی، کیا ای‌وی۶).
• ناحیه توان ثابت:ماژول MIDA UR100060A خروجی کامل ۶۰ کیلووات خود را از ۳۰۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت حفظ می‌کند. این بدان معناست که یک خودرو با باتری ۴۰۰ ولتی ۶۰ کیلووات و یک خودرو با باتری ۸۰۰ ولتیهمچنین۶۰ کیلووات می‌شود. شارژرهای سنتی اغلب هنگام شارژ باتری‌های با ولتاژ پایین‌تر، قدرت خود را نصف می‌کنند.

۳. SiC (کاربید سیلیکون): موتور راندمان ولتاژ بالا

ارائه ۱۰۰۰ ولت از یک واحد دیواری جمع و جور یک چالش مهندسی است که الکترونیک مبتنی بر سیلیکون سنتی قادر به برآورده کردن آن نیست. MIDA این مشکل را با ادغام حل کرده استکاربید سیلیکون (SiC)نیمه هادی ها

۳.۱ فیزیک شکاف باند پهن (WBG)

SiC یک ماده با شکاف باند وسیع است، به این معنی که قدرت شکست دی‌الکتریک بسیار بالاتری نسبت به سیلیکون دارد.

• کاهش اندازه:SiC امکان ساخت ماژول‌های قدرت بسیار کوچک‌تر را فراهم می‌کند. UR100060 پنجاه درصد کوچک‌تر از یک ماژول مبتنی بر سیلیکون معادل است.
• راندمان سوئیچینگ:SiC تلفات سوئیچینگ را تا 80٪ کاهش می‌دهد. این امر در ولتاژهای بالا که تلفات سوئیچینگ معمولاً بر پروفیل راندمان غالب است، بسیار مهم است.
• اوج عملکرد:شارژر MIDA مبتنی بر SiC حتی در هنگام کار در لبه پوشش ۱۰۰۰ ولتی خود، راندمان بالای ۹۵٪ را حفظ می‌کند.

۴. اتصال و طول عمر پروتکل: NACS، CCS و ISO 15118

آینده‌نگری فقط مربوط به ولتاژ نیست؛ بلکه مربوط به ارتباطات است.

۴.۱ جنگ کانکتورها: NACS در مقابل CCS

چشم‌انداز شارژ در حال تغییر است.

• NACS (استاندارد شارژ آمریکای شمالی):استاندارد تسلا اکنون توسط فورد، جنرال موتورز و ریویان پذیرفته شده است. MIDA کابل‌های NACS یکپارچه کارخانه‌ای را با پشتیبانی بومی از پروتکل ارتباطی تسلا ارائه می‌دهد.
• CCS1 و CCS2:استانداردهای جهانی برای آمریکای شمالی و اروپا. طراحی کانکتور ماژولار MIDA امکان تعویض کابل‌ها را در صورت تغییر استاندارد بازار محلی فراهم می‌کند و از سرمایه‌گذاری اولیه در کابینت برق محافظت می‌کند.
• سوئیچینگ پویا:کنترل‌کننده MIDA می‌تواند تشخیص دهد که آیا با یک وسیله نقلیه CCS یا NACS در حال ارتباط است و پروتکل‌ها را به طور خودکار تغییر دهد.

۴.۲ ISO 15118-20: اتصال و شارژ و فراتر از آن

سخت‌افزار MIDA برای جدیدترین‌ها آماده استایزو ۱۵۱۱۸-۲۰استاندارد.

• وصل و شارژ کنید:دیگر خبری از کارت‌های RFID نیست. خودرو خودش را به شارژر معرفی می‌کند، مراحل امنیتی را انجام می‌دهد و به طور خودکار صورتحساب را از حساب مالک واریز می‌کند.
• امنیت پیشرفته:استاندارد ISO 15118-20 از رمزگذاری TLS 1.3 استفاده می‌کند و تضمین می‌کند که ارتباط بین خودرو و شارژر (که شامل داده‌های پرداخت نیز می‌شود) در برابر هکرها مقاوم است.

۵. V2X: آینده دوطرفه انرژی ولتاژ بالا

دوران ۸۰۰ ولت، دوران «باتری سیار» نیز خواهد بود. وسایل نقلیه فقط برق را دریافت نمی‌کنند، بلکه آن را پس می‌دهند.

۵.۱ جریان انرژی دو طرفه

با ماژول‌های برق دو جهته اختیاری، واحدهای دیواری MIDA می‌توانند از موارد زیر پشتیبانی کنند:

• V2G (خودرو به شبکه برق):کمک به شرکت‌های برق برای متعادل کردن شبکه در زمان اوج مصرف با جذب انرژی از خودروهای برقی پارک شده.
• V2B/V2H (وسیله نقلیه به ساختمان/خانه):استفاده از کامیون برقی برای تأمین انرژی یک ساختمان اداری در هنگام خاموشی یا کاهش هزینه‌های انرژی با استفاده از انرژی خورشیدی ذخیره شده در شب.
• مزیت ولتاژ بالا در V2X:دشارژ کردن یک باتری ۸۰۰ ولتی به طور قابل توجهی کارآمدتر از دشارژ کردن یک باتری ۴۰۰ ولتی است، زیرا تلفات تبدیل کمتر است.

۶. توصیه‌های استراتژیک برای سرمایه‌گذاران زیرساخت

اگر امروز در حال برنامه‌ریزی برای یک پروژه شارژ خودروهای برقی هستید، برای محافظت از سرمایه‌گذاری خود، این سه قانون را دنبال کنید:

1. هرگز سخت‌افزار محدود به ۵۰۰ ولت نخرید.این معادل خرید یک گوشی 3G در دنیای 5G است. ظرف 3 تا 5 سال، 800 ولت به استاندارد اصلی تبدیل خواهد شد.
2. چگالی توان را در اولویت قرار دهید.با افزایش هزینه‌های املاک و مستغلات، امکان نصب یک واحد قدرتمند ۸۰ کیلوواتی روی دیوار (به جای کابینت زمینی) یک مزیت رقابتی عظیم محسوب می‌شود.
3. اطمینان از ماژولار بودن.سیستم‌هایی مانند MIDA را انتخاب کنید که ماژول‌های برق آنها به راحتی قابل ارتقا یا تعویض باشند. سری WY با اجزای قابل تعویض ماژولار، برای 15 سال عمر مفید طراحی شده است.

۷. نتیجه‌گیری: رهبری انقلاب ۸۰۰ ولت

حرکت به سمت شارژ خودروهای برقی با ولتاژ بالا یک روند نیست؛ بلکه یک تغییر اساسی در فیزیک حمل و نقل است. شارژرهای DC دیواری با قابلیت ۱۰۰۰ ولت شرکت MIDA New Energy، راه حل قطعی برای این دوره جدید هستند. MIDA با ترکیب قابلیت ولتاژ بالا با راندمان SiC و طراحی ماژولار، ابزارهایی را فراهم می‌کند که مشاغل و اپراتورهای ناوگان برای سرمایه‌گذاری با اطمینان به آنها نیاز دارند. فقط برای خودروهای امروزی نسازید؛ برای خودروهای دهه آینده بسازید. با MIDA، دوران ۸۰۰ ولت را طی کنید.