Babban Tsarin Wutar Lantarki: Cajin DC Ya Shiga Zamanin 1000V

taken: "Babban Yanayin Wutar Lantarki: Cajin DC Ya Shiga Zamanin 1000V" slug: "babban yanayin wutar lantarki-dc-charging-1000v-zamanin" meta_description: "Me yasa 1000V shine sabon ma'auni don caji mai sauri na DC: dandamalin abin hawa na 800V/900V, bin ƙa'idodin IEC 61851-23:2023, Modules na wutar lantarki na SiC, sa ido kan rufi da kuma tashoshin 600kW+ masu sanyaya ruwa an bayyana su." kalmomin shiga: ["Cajin sauri na DC 1000V", "Cajin EV 800V", "IEC 61851-23:2023", "Module na wutar lantarki na SiC", "sa ido kan rufi", "tashar caji mai sanyaya ruwa", "Cajin HPC"]

Gabatarwa

Motar bas ta DC mai karfin 1000V ta zama wani tsari mai mahimmanci na cajin ababen hawa na zamani: nan da shekarar 2026, kowace tashar caji mai karfin 350kW zuwa sama an gina ta ne a kusa da karfin fitarwa na V 1000, kuma an sake fasalintaIEC 61851-23:2023Yanzu haka ma'aunin ya tsara buƙatun injiniya - sa ido kan rufin, amincin sanyaya ruwa, da canja wurin wutar lantarki ta hanyoyi biyu - waɗanda ke sa wannan canjin wutar lantarki ya zama lafiya, inganci, da kuma aiki tare. Abin jan hankali yana gefen abin hawa: bayan Porsche's 800V Taycan a 2019 da kuma dandamalin E-GMP na Hyundai a 2021, yawancin sabbin EVs masu dogon zango da aka ƙaddamar tun 2024 - daga gine-ginen Lucid's 900V+ zuwa samfuran 800V da yawa daga OEMs na Asiya da Yammacin - yanzu suna caji a asali akan 800V ko sama da haka. Caja da aka kulle a tsarin 400V ba zai iya buɗe ma'aunin caji mafi girma ba, wanda ke nufin rage saurin fitarwa, layuka masu tsayi, da kuma babban jari ga masu aiki.

Ƙara ƙarfin wutar lantarki na DC ba wani ingantaccen tsari bane; ita ce hanya ɗaya tilo da za ta dawwama a fannin tattalin arziki don tura wutar lantarki fiye da 350kW. Saboda wutar lantarki daidai take da ƙarfin lantarki da aka ninka ta hanyar wutar lantarki (P = V × I), tsarin 1000V yana isar da wutar lantarki.600kW a 600A kawai, yayin da tsarin 400V zai buƙaci 1,500A don sakamako iri ɗaya - matakin yanzu wanda ya wuce iyakokin zahiri na nauyin kebul na aiki, yanayin zafi na mahaɗi, da tattalin arzikin mai gudanarwa na gefen grid. Saboda haka, kowane babban CPO, mai gudanar da manyan hanyoyi, da manajan jiragen ruwa da ke kimanta sabbin ababen more rayuwa a cikin 2026 yana yin tambaya iri ɗaya: shin tashar ta gaba ta 1000V tana shirye? Wannan labarin ya bayyana kimiyyar lissafi, ma'auni, da fasahar matakin kayan aiki (modules na SiC, sa ido kan rufi, sanyaya ruwa) waɗanda ke sa zamanin 1000V ya zama mai amfani a kasuwanci - da kuma yadda fayil ɗin caji na 150V–1000V na MIDA a nan gaba ke tabbatar da jarin.

Muhimman Abubuwan Da Ake Ɗauka

• 1000V shine sabon rufin don tattalin arzikin caji mai sauri na DC.A daidai wannan ƙimar kebul na 600A, bas ɗin 1000V yana isar da 600kW idan aka kwatanta da 240kW a 400V — fiye da 2.5x na fitarwa tare da ƙuntatawa iri ɗaya na zafi.
• Wutar lantarki, ba wutar lantarki ba, ita ce ma'aunin aunawa.Ƙarfin wutar lantarki na bas ɗin ya ninka wutar lantarki don irin wannan wutar, yana rage asarar kebul na I²R da kusan kashi 75% kuma yana kawar da buƙatar kebul mai nauyi mai nauyin 1,000A+ wanda ba zai yiwu ba.
• Caja masu fitarwa mai faɗi (150V–1000V) wajibi ne don dacewa da jiragen ruwa.Tashar guda ɗaya mai ƙarfin 1000V tana hidimar tsoffin motocin 400V da sabbin dandamalin 800V/900V, suna kare jarin kayan aikin CPO yayin da jiragen ke canza yanayin aiki.
• IEC 61851-23:2023 ta sanya aikin 1000V ya zama dole.Buga na 2023 yana buƙatar sa ido kan rufin da kansa tare da amsawa mai ƙarfi, amincin sanyaya ruwa bisa ga IEC 62196-3:2022 don tsarin 350kW+, da kuma tanadin hana tsibirai don aikin bidirectional (BPT/V2G).
• Modules na wutar lantarki na SiC sune injin inganci na caji na 1000V.Modules ɗin da aka yi amfani da su a MOSFET waɗanda ke da silicon-carbide suna ci gaba da inganta ingancin juyawa sama da kashi 96.5%, suna mai da haɓaka ƙarfin lantarki kai tsaye zuwa ƙananan asarar makamashi da ƙarancin jimlar farashin mallaka (TCO).
• Kula da rufin gida shine ginshiƙin aminci na tsarin 1000V.Gano juriyar rufin da ke tsakanin bas ɗin DC da ƙasa wani abu ne da ake buƙatar gwadawa da kansa - ba kayan haɗi na zaɓi ba - a ƙarƙashin ƙa'idar da aka sabunta.
• An tabbatar da ingancin tsarin MIDA na 1000V wanda aka shirya don samarwa.Modules na wutar lantarki masu sanyaya ruwa (40–125kW), masu haɗin 600A/1000V masu sanyaya ruwa, da kuma tashoshi daga 360kW zuwa 1,680kW tare da fitarwa na 150V–1000V suna rufe cikakken tarin kayan aikin da ake buƙata don tura HPC.

Nutsewa Mai Zurfi: Injiniyancin da ke Bayan Zamanin 1000V

1. Me yasa 1000V? Ilimin kimiyyar caji mai sauri

Shari'ar caji mai ƙarfin lantarki mai girma ta ragu zuwa lissafi ɗaya:P = V × ICaja mai ƙarfin 400V wadda ke ɗauke da ƙarfin 350kW dole ne ta riƙe kusan ƙarfin wutar lantarki na DC 875A — adadi wanda ke tilasta wa kebul masu sanyaya ruwa, masu haɗin haɗi masu inganci, da kuma sarrafa zafi mai tsanani a duk faɗin hanyar wutar lantarki. Caja mai ƙarfin 1000V tana samun irin wannan ƙarfin 350kW a 350A kawai, kuma tana kaiwa 600kW a 600A, wanda shine ainihin ƙimar ƙarfin haɗin masu ƙarfin lantarki masu ƙarfi na yau. A takaice, ƙara ƙarfin wutar lantarki na bas yana ninka ƙarfin tashar ba tare da ninka girman jiki, nauyi, ko zafin kayan caji ba.

Rage asara daidai yake da muhimmanci. Asarar kebul da na'urar jagoranci suna da girman murabba'in wutar lantarki (I²R), don haka isar da 500kW a 1000V (500A) yana samar da kusan kusan kashi ɗaya cikin uku na wutar lantarki.kashi ɗaya cikin huɗu na zafin jagorana isar da irin wannan 500kW a 500V (1,000A). A cikin tashar da ke aiki awanni 10-14 a rana, wannan bambancin ya haɗa da tanadin wutar lantarki mai ma'ana, ƙananan na'urorin canza wutar lantarki na sama, da ƙananan farashin haɗin grid - manyan kayayyaki uku mafi girma a cikin jimlar farashin mallakar wani wuri.

Bangaren abin hawa ya riga ya kasance. Tsarin batir 800V ya koma daga manyan kayayyaki masu tsada zuwa kasuwar jama'a: Tsarin E-GMP na Hyundai (Ioniq 5/6, EV6) yana cajin kashi 10-80% cikin kimanin mintuna 18 akan kayan aikin 350kW, Cybertruck na Tesla ya gabatar da tsarin 800V ga tsarin NACS, kuma Lucid ya tura ƙarfin lantarki na tsarin fiye da 900V. OEMs na China sun sanya 800V ya zama siffa ta yau da kullun a cikin sassan matsakaici tun 2023, kuma ƙa'idar NACS da kanta tana goyan bayan cajin DC har zuwa 1000V. Hasashen masana'antu akai-akai yana nuna rabon 800V+ na sabbin tallace-tallace na BEV yana ƙaruwa a cikin rabin na biyu na wannan shekaru goma, wanda ke nufin hanyoyin sadarwa na caji waɗanda ba za su iya samar da fitarwa na 800-1000V ba za su ƙara kawo cikas ga motocin da suka fi muhimmanci ga fitarwa.

Ga masu aiki, hujjar kasuwanci ita ce samar da wutar lantarki. Tashar mai ƙarfin 1000V tare da raba wutar lantarki mai wayo da bindigogi biyu za ta iya amfani da EV 800V a cikakken ƙarfi yayin da a lokaci guda za ta ƙara taksi 400V a ƙaramin wutar lantarki - ta mayar da kabad ɗaya na wutar lantarki zuwa hanyoyin samun kuɗi guda biyu. Wannan shine dalilin da ya sa ake amfani da ita wajen samar da wutar lantarki.Tashoshin caji masu sauri sosai waɗanda aka sanyaya da ruwa 1000Van ƙera su da kewayon fitarwa mai faɗi na 150V–1000V da kuma rarraba wutar lantarki mai ƙarfi maimakon layukan wutar lantarki masu tsayayye.

2. Modules na Wutar Lantarki na SiC da Tsarin Zafin Jiki na Caja 1000V

Kayan da ke sa 1000V ya yi amfani a cikin kabad shinetsarin wutar lantarki na silicon-carbide (SiC)Idan aka kwatanta da IGBTs na silicon na gargajiya, SiC MOSFETs suna canzawa a mafi yawan mitoci tare da ƙarancin kwararar iska da asarar sauyawa, suna jure yanayin haɗuwa har zuwa 200°C, kuma suna kiyaye inganci a cikin taga fitarwa mai faɗi na 150V–1000V. Sakamakon a matakin tsarin shine mafi girman ingancin juyawa a sama96.5% a cikakken kaya— adadi wanda ke rage kudin wutar lantarki na mai aiki kai tsaye da kuma zafin da dole ne kabad ya ƙi.

Tsarin matakin module shine inda ake cin nasara ko rasa da'awar 1000V. Tashar da aka kimanta don 360kW yawanci tana haɗa na'urori goma sha biyu na 30kW ko na'urori shida na 60kW a bayan mai sarrafawa da aka raba, tare da na'urorin DC-DC waɗanda ke daidaita bas ɗin shigarwa na 1000V zuwa ainihin ƙarfin da abin hawa ke buƙata yayin musabaha. MIDA'sModules na wutar lantarki na caji na EV mai sanyaya ruwaNa'urorin sanyaya iska na yau da kullun 20kW–60kW, na'urorin sanyaya ruwa 40kW–125kW don kabad masu ƙarfi, da na'urorin sawa biyu 30kW–62.5kW don wuraren da V2G ya shirya. An ƙera nau'ikan DC-DC na 1000V musamman don tsarin bas mai ƙarfin lantarki mai ƙarfi, tare da keɓaɓɓun ƙira masu hana ƙura waɗanda ke kiyaye na'urorin lantarki daga muhalli.

Gudanar da zafi yana raba kayan aiki na masana'antu da na'urorin caji masu rahusa. A ci gaba da fitarwa na 600A, tsarin 1000V dole ne ya ƙi kilowatts da yawa na zafi daga kebul, masu haɗawa, da na'urori a lokaci guda:

• Modules na wutar lantarki mai sanyaya ruwaYana sanyaya na'urar ta hanyar faranti masu sanyi da aka keɓe, yana riƙe yanayin zafi a mahaɗin da ya dace a ƙarƙashin nauyin da ya dace. Na'urorin bututun iska na MIDA waɗanda aka keɓe waɗanda aka ƙididdige su da IP65 suma suna hana ƙura, danshi, da hazo mai gishiri shiga allon da'ira, yana haifar da MTTF sama da awanni 500,000 kuma yana kawar da yawancin ayyukan gyara na rigakafi.
• Kebul da masu haɗawa masu sanyaya ruwadole ne a yi amfani da shi sama da kusan 350A na ci gaba.Haɗin caji mai sanyaya ruwa 600A wanda aka ƙididdige shi don 1000VAna zagaya ruwan sanyaya ta cikin jaket ɗin kebul da kan mahaɗi, yana sa nauyin maƙallin ya yi aiki yadda ya kamata kuma ya tashi a cikin iyakokin IEC 62196-3: 2022 ko da a lokacin zaman 600kW na baya-baya.
• Kin amincewa da zafi matakin tsarinyana bin fifiko mai kyau: na'urori suna yin aiki da kyau ne kawai lokacin da na'urori masu auna zafin jiki na ciki suka ba da rahoton yawan aiki, suna kiyaye lokacin aiki maimakon faɗuwa.

Wannan shine tsarin da ke bayan tsarin zamani naTashoshin HPC 350kW tare da masu haɗin da aka sanyaya da ruwa, kuma yana yin daidai gwargwado: dandamalin mai sanyaya ruwa iri ɗaya ya faɗaɗa zuwa tashoshin sanyaya ruwa 600kW–1,080kW da kabad masu raba-nau'i 360kW–1,680kW don hanyoyin manyan motoci da jiragen ruwa.

3. IEC 61851-23:2023, Kulawa da Rufe Ido, da Dacewar Motoci

Gyaran 2023 naIEC 61851-23shine tsarin bin ƙa'ida don caji mai ƙarfin lantarki mai ƙarfi. Inda bugu na farko ya jagoranci kayan aikin aji na 750V yadda ya kamata, bugu na 2023 an rubuta shi ne don zamanin 1000V kuma yanzu ya wajabta ginshiƙai uku na injiniya:

1. Tallafin tsarin 1000V+.Dole ne kayan aikin caji na DC su rufe dandamalin ƙarfin lantarki na zamani cikin aminci, tare da sa ido kan rufin (IMD) wanda ke aiwatar dagwajin kai na wutar lantarki kuma yana amsawa da ƙarfi— auna juriyar kariya tsakanin bas ɗin DC da ƙasa mai kariya a ainihin lokaci da kuma buɗe na'urorin haɗa wutar lantarki cikin milise seconds idan an gano matsala. Wannan buƙata ce mai wahala, ba zaɓi ba ne, saboda bas ɗin 1000V yana ba da ƙarfin girgiza da walƙiya mai ƙarfi fiye da kayan aikin 400V na baya.
2. Tsaron sanyaya ruwa bisa ga IEC 62196-3:2022.Ga tsarin 350kW+, ma'aunin yana buƙatar sa ido sosai kan madaurin sanyaya ruwa - matsin lamba, kwarara, da hauhawar zafin jiki - tare da cirewa ko kashewa ta atomatik idan madaurin ya lalace. Ana haɗa na'urar gano zafin jiki ta mahaɗi da kebul ta yadda kebul ɗin da ya lalace ba zai iya narkewa ko baka ba kafin mai sarrafawa ya shiga tsakani.
3. tanade-tanaden canja wurin wutar lantarki mai sassa biyu (BPT).Tashoshin da ke tallafawa V2G/V2H dole ne su cika ƙarin ka'idojin aminci na haɗin grid da kumamasu adawa da tsibiran, yana tabbatar da cewa caja da ke mayar da makamashi zuwa ga grid ɗin ya katse sosai yayin da wutar lantarki ke katsewa. Ka'idoji suna bin ka'idar ISO 15118-20:2022 don sadarwa ta hanyar toshewa da caji da kuma hanyoyin sadarwa biyu, tare da DIN 70121 don zaman CCS.

Kula da rufin ya cancanci kulawa ta musammandomin shine bambanci tsakanin tashar 1000V mai kyau da kuma alhaki. A cikin aiki na yau da kullun, ana ware bas ɗin DC daga ƙasa; matsalar rufi guda ɗaya - daga shigar da ruwan sanyi, gogewar kebul, ko danshi mai haɗawa - yana ƙirƙirar hanyar wutar lantarki wacce zata iya ƙarfafa chassis ɗin abin hawa ko wurin da aka rufe tashar. IMD mai bin ƙa'ida yana ci gaba da auna juriyar rufi, yana gudanar da bincike da kansa a kowane kunnawa, kuma yana daidaitawa da mai kula da tashar don dakatar da zaman lafiya. Idan aka haɗa shi da kariyar wutar lantarki ta DC ta Type A + 6mA da ayyukan shigarwa na tilas (juriyar ƙasa mai kariya a ƙasa da 4Ω, masu fashewa a sama waɗanda aka kimanta a 1.2× ko fiye da ƙarfin tashar, da kuma haɓaka girman kebul lokacin da rarrabawar ta wuce mita 300), an ƙera tashar 1000V don ta lalace lafiya.

Daidaiton abin hawa shine ginshiƙi na ƙarshe, kuma ya fi ƙarfin lantarki faɗi.Dole ne tashar 1000V ta yi magana da kowace hanyar samar da ababen hawa ta hanyar tsarin caji: musabaha ta analog ta CP/PP, musabaha ta dijital (ISO 15118 ko DIN 70121), da kuma layin hanyar sadarwa (OCPP 1.6J ko 2.0.1) wanda ke haɗa tashar zuwa ƙarshen CPO. Murfin haɗin yana da mahimmanci - CCS1 ga Arewacin Amurka, CCS2 ga Turai da mafi yawan Asiya, NACS ga yanayin Tesla, CHAdeMO ga motocin Japan na baya, da GBT ga kasuwar cikin gida ta China. Tashoshin MIDA suna jigilar kayayyaki tare da tsarin haɗin da za a iya canzawa da cikakken tsarin haɗin, don haka kabad guda ɗaya na 150V–1000V zai iya hidimar gaurayen motocin 400V, 800V, da 900V ba tare da la'akari da matsayin yanki ba. Zamanin ƙarfin lantarki mai girma kuma yana haɗuwa ta halitta tare da ajiyar makamashi: haɗa caja 1000V tare da ma'ajiyar BESS yana haifar da ƙimar buƙata mafi girma, shi ya sa aka haɗa shi.Maganin caji na ESSana ƙara haɗa su cikin manyan hanyoyi da wuraren jiragen ruwa.

Tambayoyin da ake yawan yi akai-akai

1. Shin caja mai sauri ta 1000V DC za ta lalata EV ɗina na 400V?

A'a. Tashar 1000V mai dacewa tana aiki a kan babban taga fitarwa na 150V–1000V kuma tana yin shawarwari kan ainihin ƙarfin caji da abin hawa yayin musabaha, don haka motar 400V tana karɓar zaman matakin 400V. Na'urorin wutar lantarki na tashar suna daidaita fitarwa ta atomatik don dacewa da buƙatar abin hawa; ƙimar 1000V kawai tana ƙayyade rufin sama, ba ƙarfin zaman ba.

2. Sau nawa motar 800V ke caji a tashar 1000V?

Na'urar 800V EV tana caji kusan sau biyu fiye da batirin iri ɗaya da ke kan kayan aikin 400V, kuma tashar da ke da ƙarfin 1000V tana barin ta riƙe ƙarfin da ya fi tsayi. A matsayin ƙa'ida, fakitin 100kWh akan tsarin 800V yana kammala zaman 10-80% a cikin mintuna 16-20 akan na'urar 350kW, kuma cikin mintuna 9-12 akan na'urar 600kW - idan aka kwatanta da mintuna 35-45 akan na'urar caja ta 400V, 150kW.

3. Menene IEC 61851-23:2023 ke buƙata don tashoshin caji na 1000V?

Buga na 2023 ya wajabta ƙarfin tsarin 1000V+, sa ido kan rufin tare da gwajin kai-tsaye da amsawar kurakuran da ke canzawa, amincin madauri mai sanyaya ruwa (matsi, kwarara, da sa ido kan zafin jiki) bisa ga IEC 62196-3:2022 don tsarin wutar lantarki mai ƙarfi, da kuma tanade-tanaden hana tsibirai don aikin aiki na bidirectional (BPT/V2G). Duk wani sabon tashar HPC da ke niyya ga kasuwar Turai ya kamata a tabbatar da shi bisa ga waɗannan buƙatun.

4. Me yasa kayan wutar lantarki na SiC suke da mahimmanci don caji na 1000V?

SiC MOSFETs suna canzawa da sauri kuma suna rasa ƙarancin kuzari fiye da silicon IGBTs a babban ƙarfin lantarki, wanda ke ba da damar yin amfani da mafi girman ingancin juyawa sama da 96.5% a cikin kewayon fitarwa na 150V–1000V. Ingantaccen inganci yana nufin ƙarancin zafi da za a cirewa, ƙananan tsarin sanyaya da shiru, da rage asarar wutar lantarki - wanda ke inganta TCO na tashar kai tsaye a cikin tsawon shekaru 10 na aiki.

5. Shin sanyaya ruwa ya zama dole ga tashoshin caji sama da 350kW?

Hakika, eh. Ruwan da ke dawwama sama da kusan 350A yana samar da zafi wanda kebul da masu haɗawa da ke sanyaya iska ba za su iya ƙi a cikin iyakokin zafin mahaɗi ba, kuma IEC 62196-3:2022 yana buƙatar sa ido sosai kan madaurin sanyaya ruwa a babban ƙarfi. Na'urorin wutar lantarki da kebul masu sanyaya ruwa suma suna kiyaye tashar 600kW mai ƙarfi, abin dogaro, kuma mai aminci a ƙarƙashin zaman aiki mai nauyi.

6. Ta yaya sa ido kan rufin gida ke kare tsarin caji na 1000V?

Kula da rufin yana ci gaba da auna juriyar rufin tsakanin bas ɗin DC da ƙasa kuma yana yin gwajin kansa a kowane kunnawa. Idan matsala ta taso - daga shigar ruwan sanyi, lalacewar kebul, ko danshi a cikin mahaɗi - na'urar sa ido tana gano shi a cikin millise seconds kuma tana ba da umarnin tashar ta buɗe masu haɗawa, yana hana kuzarin chassis da abubuwan da ke faruwa a kan bas ɗin 1000V inda kuzarin lahani ya fi girma fiye da 400V.

7. Shin tashar 1000V ɗaya za ta iya yin hidima ga dukkan ƙa'idodin haɗawa da samar da ababen hawa?

Eh. Ana iya sanya tashar 1000V guda ɗaya da haɗin CCS1, CCS2, NACS, CHAdeMO, ko GBT kuma tana goyan bayan motocin gado na 400V da dandamalin 800V/900V ta hanyar kewayon fitarwa mai faɗi da tarin yarjejeniya (ISO 15118 Plug & Charge, DIN 70121, OCPP 1.6J/2.0.1). Wannan jituwa ta duniya shine ainihin dalilin da ya sa kabad na fitarwa mai faɗi na 150V–1000V su ne tsarin da aka ba da shawarar ga CPOs waɗanda ke kare hanyoyin sadarwar su a nan gaba.