Trenda Voltaja Bilind: Şarjkirina DC dikeve Serdema 1000V

sernav: “Trenda Voltaja Bilind: Şarjkirina DC Dikeve Serdema 1000V” slug: “high-voltaja-trend-dc-charging-1000v-era” meta_description: “Çima 1000V standarda nû ye ji bo şarjkirina bilez a DC: platformên wesayîtên 800V/900V, lihevhatina IEC 61851-23:2023, modulên hêza SiC, çavdêriya îzolekirinê û îstasyonên 600kW+ yên bi şilekê sarkirî hatine ravekirin.” keywords: ["Şarjkirina bilez a 1000V DC", "Şarjkirina EV ya 800V", "IEC 61851-23:2023", "modula hêza SiC", "çavdêriya îzolekirinê", "îstasyona şarjkirina bi şilekê sarkirî", "Şarjkirina HPC"]

Pêşkêş

Otobusa DC ya 1000V bûye mîmariya diyarker a şarjkirina wesayîtên elektrîkê yên nifşê pêşerojê: heta sala 2026an, her stasyoneke şarjkirina hêza bilind (HPC) ku ji bo 350kW û jortir hatiye sêwirandin, li dora kapasîteya derana 1000V hatiye çêkirin, û ya nûvekirî...IEC 61851-23:2023standard niha pêdiviyên endezyariyê - çavdêriya îzolekirinê, ewlehiya sarkirina şilavê, û veguhastina hêzê ya dualî - kod dike ku vê guheztina voltaja ewle, bikêrhatî û hevaheng dike. Tetik li aliyê wesayîtê ye: piştî Taycan 800V ya Porsche di 2019an de û platforma E-GMP ya Hyundai di 2021an de, piraniya EV-yên nû yên dûr-menzîl ên ku ji sala 2024an vir ve hatine destpêkirin - ji mîmariya 900V+ ya Lucid bigire heya bi dehan modelên 800V ji OEM-ên Asyayî û Rojavayî - naha bi awayekî xwemalî li ser 800V an jî bilindtir şarj dikin. Şarjkerek ku bi mîmariya 400V ve girêdayî ye nikare xêza şarjkirina lûtkeya wan veke, ku ev tê vê wateyê ku rêjeya barkirinê hêdîtir e, rêzên dirêjtir in, û sermayeya asê maye ji bo operatoran.

Zêdekirina voltaja otobusa DC ne optimîzasyoneke marjînal e; ew tenê rêya aborî ya domdar e ku hêza barkirinê ji 350kW derbas bike. Ji ber ku hêz wekhevî voltaja pirjimar bi herikê re ye (P = V × I), pergaleke 1000V peyda dike600kW bi tenê 600A, lê belê pergaleke 400V ji bo heman encamê dê 1,500A hewce bike - asta niha ku ji sînorên fîzîkî yên giraniya kabloya pratîkî, germahiyên girêdanê û aboriya rêberiya aliyê torê derbas dibe. Ji ber vê yekê, her CPO-ya cidî, operatorê rêyan û rêveberê filoyê ku di sala 2026-an de binesaziya nû dinirxîne heman pirsê dipirse: gelo îstasyona min a din ji bo 1000V amade ye? Ev gotar fîzîk, standard û teknolojiya asta pêkhateyan (modulên SiC, çavdêriya îzolekirinê, sarkirina şilavê) rave dike ku serdema 1000V-ê ji hêla bazirganî ve gengaz dike - û ka portfoliyoya barkirinê ya 150V–1000V ya MIDA çawa veberhênanê ji bo pêşerojê amade dike.

Xalên Sereke

• 1000V ji bo aboriya barkirina bilez a DC sînorê nû ye.Bi heman rêjeya kabloya 600A, otobûseke 1000V 600kW li hember 240kW li 400V peyda dike - ji 2.5 carî zêdetir deravîtasyonê bi heman sînorkirinên germî.
• Voltaj, ne niha, levereya pîvandinê ye.Duqatkirina voltaja otobusê herikê ji bo heman hêzê nîvî dike, windahiyên I²R yên kabloyê bi qasî %75 kêm dike û hewcedariya bi kabloyên 1,000A+ yên pir giran ji holê radike.
• Şarjkerên derana fireh (150V–1000V) ji bo lihevhatina filo mecbûrî ne.Stasyoneke yekane ya bi kapasîteya 1000V hem ji bo wesayîtên kevn ên 400V û hem jî ji bo platformên nû yên 800V/900V xizmetê dike, û di dema guheztina tevliheviya filo de veberhênana alavên CPO diparêze.
• IEC 61851-23:2023 xebitandina 1000V dike mijarek lihevhatinê.Guhertoya 2023-an çavdêriya îzolasyonê ya xwe-ceribandinê bi bersiva dînamîk, ewlehiya sarbûna şilavê li gorî IEC 62196-3:2022 ji bo pergalên 350kW+, û tedbîrên dijî-giravkirinê ji bo xebata dualî (BPT/V2G) hewce dike.
• Modulên hêzê yên SiC motora karîgeriyê ya barkirina 1000V ne.Modulên MOSFET-ê yên li ser bingeha silîkon-karbîd karîgeriya veguherîna herî zêde ya ji %96.5 zêdetir didomînin, û nûvekirina voltaja rasterast vediguherînin windahiyên enerjiyê yên kêmtir û lêçûna giştî ya xwedîtiyê (TCO) ya kêmtir.
• Çavdêriya îzolasyonê bingeha ewlehiyê ya pergalek 1000V ye.Tesbîtkirina berxwedana îzolekirinê ya asta mîlîçirkeyan di navbera otobusa DC û erdê de taybetmendiyek ceribandina xwe ya mecbûrî ye - ne aksesûarek vebijarkî ye - li gorî standarda nûvekirî.
• Ekosîstema amade ya 1000V ya MIDA-yê ji hêla hilberînê ve hatiye verastkirin.Modulên hêzê yên bi şilavê sarkirî (40–125kW), girêdanên 600A/1000V yên bi şilavê sarkirî, û îstasyonên ji 360kW heta 1680kW bi derana 150V–1000V tevahiya alavên pêwîst ji bo bicihkirina HPC vedihewînin.

Lêkolîna Kûr: Endezyariya Li Pişt Serdema 1000V

1. Çima 1000V? Fîzîka Şarjkirina Leza Bilind

Doza barkirina voltaja bilind vedigere yek hevkêşeyê:P = V × IŞarjkerekî 400V ku 350kW dide, divê bi qasî 875A ceryana DC bidomîne - hejmarek ku kabloyên bi şilavê sarkirî, girêdanên premium, û rêveberiya germî ya giran li seranserê rêya hêzê ferz dike. Şarjkerekî 1000V heman 350kW bi tenê 350A bi dest dixe, û di 600A de digihîje 600kW, ku tam rêjeya nifşa îroyîn a girêdanên hêza bilind ên bi şilavê sarkirî ye. Bi kurtasî, bilindkirina voltaja otobusê kapasîteya îstasyonan zêde dike bêyî ku mezinahiya fîzîkî, giranî, an germahiya alavên şarjkirinê zêde bike.

Kêmkirina windabûnê bi heman rengî diyarker e. Windabûnên kablo û rêberan bi çargoşeya herikê (I²R) re diguherin, ji ber vê yekê radestkirina 500kW li 1000V (500A) bi qasîçaryeka germahiya rêberji bo radestkirina heman 500kW li 500V (1,000A). Li seranserê stasyonek ku rojane 10-14 demjimêran dixebite, ew cûdahî dibe sedema teserûfa elektrîkê ya girîng, veguherînerên jorîn ên piçûktir, û lêçûnên girêdana torê yên kêmtir - sê xalên herî mezin di lêçûna tevahî ya xwedîtiyê ya cîhek de.

Aliyê wesayîtan jixwe li wir e. Mîmariyên bateriyên 800V ji modelên sereke yên premium derbasî bazara girseyî bûne: Platforma E-GMP ya Hyundai (Ioniq 5/6, EV6) di nav nêzîkî 18 hûrdeman de li ser alavên 350kW di nav 10-80% de şarj dike, Cybertruck ya Tesla mîmariya 800V li ekosîstema NACS danasîn, û Lucid voltaja pergalê ji 900V derbas kiriye. OEM-ên Çînî ji sala 2023-an vir ve 800V kirine taybetmendiyek standard li seranserê beşên bi bihayê navîn, û taybetmendiya NACS bi xwe piştgirîya şarjkirina DC heta 1000V dike. Pêşbîniyên pîşesaziyê bi berdewamî nîşan didin ku para 800V+ ya firotana BEV-yên nû di nîvê duyemîn ê vê dehsalê de bilind dibe, ku tê vê wateyê ku torên şarjkirinê yên ku nikarin derana 800-1000V peyda bikin dê wesayîtên ku herî girîng in ji bo hilberînê tengasiyê zêde bikin.

Ji bo operatoran, argumana bazirganî rêjeya derbasbûnê ye. Stasyoneke ku dikare 1000V bi parvekirina hêzê ya du-çekan a jîr bikar bîne dikare EV-yeke 800V bi hêza tevahî xizmet bike û di heman demê de taksiyeke 400V bi herikîna şaxek kêmtir bar bike - kabîneyeke hêzê vediguherîne du çavkaniyên dahatê. Ji ber vê yekê ye ku pêşengîÎstasyonên şarjê yên ultra-lez ên 1000V yên bi şilavê sarbûyîbi rêzeyên derketinê yên fireh ên 150V–1000V û dabeşkirina hêzê ya dînamîk hatine çêkirin, li şûna rêlên voltaja sabît.

2. Modulên Hêzê yên SiC û Mîmariya Termal a Şarjkerên 1000V

Ew pêkhateya ku 1000V di hundirê kabîneyê de pratîk dike ev emodula hêzê ya silîkon-karbîd (SiC)Li gorî IGBT-yên silîkonî yên kevneşopî, MOSFET-ên SiC di frekansên bilindtir de bi windahiyên guhêrbar û guheztinê yên pir kêmtir diguherin, germahiyên girêdanê heta 200°C tehemûl dikin, û karîgeriyê li seranserê pencereyek derketinê ya 150V–1000V ya fireh diparêzin. Encam di asta pergalê de karîgeriya veguherînê ya lûtkeyî li jor e.%96.5 di barkirina tevahî de- hejmarek ku rasterast fatûreya elektrîkê ya operator û germahiya ku kabîne divê red bike kêm dike.

Dizayna asta modulê ew cih e ku îdiaya 1000V tê qezenckirin an jî windakirin. Stasyonek ji bo 360kW bi gelemperî diwanzdeh modulên 30kW an şeş modulên 60kW li pişt kontrolkerek hevpar bi hev ve girêdide, bi topolojiyên DC-DC ku otobusek têketinê ya 1000V heya voltaja rast a ku wesayît di dema destgirtinê de daxwaz dike rêk dixe. MIDAmodulên hêza şarjkirinê yên EV-yên bi şilavê sarbûyîYekîneyên sarbûna hewayê yên standard ên 20kW–60kW, yekîneyên sarbûna şilavê yên 40kW–125kW ji bo kabîneyên hêza bilind, û yekîneyên dualî yên 30kW–62.5kW ji bo malperên amade yên V2G. Guhertoyên 1000V DC-DC bi taybetî ji bo mîmariyên otobusê yên voltaja bilind hatine çêkirin, bi sêwiranên îzolekirî û toznegir ku elektronîkê ji hawîrdorê veqetandî dihêle.

Rêveberiya germî alavên asta pîşesaziyê ji şarjkerên erzan ên bazirganî vediqetîne. Bi derana domdar a 600A, pergalek 1000V divê çend kîlowat germê ji kabloyan, girêdanan û modulan di heman demê de red bike:

• Modulên hêzê yên bi şilavê sarkirîSarincokê bi rêya plakayên sar ên taybet ve bi rê ve bibin, germahiya girêdanê di bin barkirina lûtkeya domdar de sabît dihêle. Modulên kanalên hewayê yên îzolekirî yên MIDA-yê yên bi nirxandina IP65-ê her weha pêşî li toz, şilbûn û mijê xwê digirin ku bi karta çerxê re têkilî daynin, MTTF-yek ji 500,000 demjimêran zêdetir çêdike û piraniya şandinên lênêrîna pêşîlêgirtinê ji holê radike.
• Kabloyên û girêdanên bi şilavê sarbûyîli jor bi qasî 350A berdewam mecbûrî ne. MIDAGirêdanên barkirinê yên 600A yên bi şilavê sarbûyî ji bo 1000V hatine nirxandinşilava sarkirinê di nav qalikê kabloyê û serê girêdanê de digerîne, giraniya destgirê birêvebirî dihêle û bilindbûna germahiyê di nav sînorên IEC 62196-3:2022 de dihêle, tewra di dema rûniştinên 600kW yên li pey hev de jî.
• Redkirina germê ya asta sîstemêpêşaniyek jîr dişopîne: modul tenê dema ku sensorên germahiya navxweyî zêdebariya domdar radigihînin bi nermî kêm dibin, dema xebitandinê diparêzin li şûna ku qut bibin.

Ev mîmariya li pişt nifşê niha yeÎstasyonên HPC yên 350kW bi girêdanên şilav-sarbûyî, û bi awayekî xêzikî mezin dibe: heman platforma modular a bi şilavê sarkirî heta îstasyonên bi şilavê sarkirî yên 600kW–1,080kW û kabîneyên celebê dabeşkirî yên 360kW–1,680kW ji bo korîdorên kamyon û filoyan dirêj dibe.

3. IEC 61851-23:2023, Çavdêriya Îzolasyonê, û Lihevhatina Wesayîtan

Guhertoya 2023-an aIEC 61851-23xala bingehîn a lihevhatinê ye ji bo barkirina voltaja bilind. Li cihê ku çapa berê bi bandor alavên pola 750V birêve dibir, çapa 2023-an ji bo serdema 1000V hate nivîsandin û naha sê stûnên endezyariyê ferz dike:

1. Piştgiriya pergalê 1000V+.Amûrên barkirina DC divê bi ewlehî platformên voltaja bilind ên nifşê din, bi çavdêriya îzolekirinê (IMD) veşêrin ku pêk tîne.ceribandina xwe-vekirinê û bi dînamîkî bersiv dide— pîvandina berxwedana îzolasyonê di navbera otobusa DC û erdê parastinê de di wextê rast de û vekirina kontaktoran di nav milîçirkeyan de heke xeletiyek were tesbît kirin. Ev pêdiviyek dijwar e, ne taybetmendiyek vebijarkî ye, ji ber ku otobusek 1000V enerjiya şok û çirûska arc-ê pir mezintir ji alavên 400V yên kevn pêşkêş dike.
2. Ewlekariya sarkirina şilavê li gorî IEC 62196-3:2022.Ji bo sîstemên 350kW+, standard çavdêriya çalak a çerxa sarkirina şilavê - zexta sarincokê, herikîn û bilindbûna germahiyê - bi kêmkirina an girtina otomatîkî heke çerx xirab bibe hewce dike. Hesabkirina germahiya girêdan û kabloyê bi vî rengî tê entegrekirin da ku kabloyek têkçûyî nikaribe berî ku kontrolker destwerdanê bike bihele an jî kevanek çêbike.
3. Xalên veguhestina hêzê ya dualî (BPT).Îstasyonên ku piştgiriyê didin V2G/V2H divê pêveka li ser ewlehiya girêdana torê bicîh bînin.dijî-giravkirin, misoger dike ku şarjkerê ku enerjiyê vedigerîne torê di dema qutbûna elektrîkê de bi awayekî paqij qut dibe. Protokol ji bo Plug & Charge û ragihandina dualî li gorî ISO 15118-20:2022, digel DIN 70121 ji bo danişînên CCS dişopînin.

Çavdêriya îzolasyonê hêjayî baldariyek taybetî yeji ber ku ew cudahiya di navbera stasyoneke 1000V ya baş-endezyarî û berpirsiyariyekê de ye. Di xebata normal de, otobusa DC ji erdê veqetandî ye; yek xeletiyek îzolekirinê - ji ketina sarincokê, şikestina kabloyê, an şilbûna girêdanê - rêyek ji bo herikînê diafirîne ku dikare şasiya wesayîtê an jî qefesa stasyonê enerjî bike. IMD-yek lihevhatî bi berdewamî berxwedana îzolekirinê dipîve, di her vekirina hêzê de kontrolek xwe dimeşîne, û bi kontrolkera stasyonê re hevrêz dike da ku danişînê bi ewlehî biqedîne. Bi parastina herikîna mayî ya DC ya Tîpa A + 6mA û pratîkên sazkirinê yên mecbûrî re (berxwedana erdê ya parastinê di bin 4Ω de, şkênerên jorîn ên ku li 1.2× an jî zêdetir ji hêza nominal a stasyonê hatine nirxandin, û mezinahiya kabloyê dema ku rêwîtiya belavkirinê ji 300 metreyan derbas dibe), stasyona 1000V ji bo ewlehiya têkçûnê hatiye çêkirin.

Lihevhatina wesayîtan stûna dawîn e, û ji voltaja berfirehtir e.Stasyoneke 1000V divê bi rêya protokola danişîna barkirinê bi her nifşê wesayîtê re bipeyive: destgirtina analog a CP/PP, destgirtina dîjîtal (ISO 15118 an DIN 70121), û qata torê (OCPP 1.6J an 2.0.1) ku stasyonê bi pişta CPO ve girêdide. Veşartina girêdanê bi heman rengî girîng e - CCS1 ji bo Amerîkaya Bakur, CCS2 ji bo Ewropa û piraniya Asyayê, NACS ji bo ekosîstema Tesla, CHAdeMO ji bo wesayîtên kevn ên Japonî, û GBT ji bo bazara navxweyî ya Çînî. Stasyonên MIDA bi mîmariyên girêdanên guhêrbar û tevahiya protokolê têne şandin, ji ber vê yekê kabîneyek yekane ya 150V–1000V dikare xizmetek ji bo filoya tevlihev a wesayîtên 400V, 800V, û 900V bêyî ku standarda herêmî çi be, bike. Serdema voltaja bilind bi xwezayî bi hilanîna enerjiyê re jî hevber dibe: hevberkirina şarjkerek 1000V bi BESS re barkirinên daxwaza lûtkeyê tampon dike, ji ber vê yekê yekbûyî ye.Çareseriyên barkirinê yên ESSher ku diçe zêdetir li ser malperên rê û filoyan têne kom kirin.

Pirsên Pir tên Pirsîn

1. Gelo şarjkerê bilez ê 1000V DC dê zirarê bide wesayîta min a 400V?

Na. Stasyoneke 1000V ya lihevhatî li ser pencereyeke derketinê ya fireh a 150V–1000V dixebite û di dema destgirtinê de voltaja barkirinê ya rastîn bi wesayîtê re danûstandin dike, ji ber vê yekê otomobîleke 400V danişînek asta 400V werdigire. Modulên hêzê yên îstasyonê deranê bi dînamîkî rêk dixin da ku li gorî daxwaza wesayîtê bin; rêjeya 1000V tenê sînorê jorîn diyar dike, ne voltaja danişînê.

2. Wesayîtek 800V li ser stasyoneke 1000V çiqas zûtir şarj dibe?

EV-yeke 800V bi qasî du caran ji heman bataryayê li ser alavên 400V zûtir şarj dibe, û stasyoneke ku dikare 1000V bikar bîne dihêle ku ew hêza xwe ya herî zêde dirêjtir biparêze. Wekî qaîdeyek giştî, pakêtek 100kWh li ser mîmariya 800V di 16-20 hûrdeman de li ser yekîneyeke 350kW û di nêzîkî 9-12 hûrdeman de li ser yekîneyeke pola 600kW - li hember 35-45 hûrdeman li ser şarjkerek 400V, 150kW - danişînek 10-80% temam dike.

3. IEC 61851-23:2023 ji bo îstasyonên şarjê yên 1000V çi hewce dike?

Çapa 2023an şiyana pergalê ya 1000V+, çavdêriya îzolasyonê bi ceribandina xweser a hêzê û bersiva xeletiya dînamîk, ewlehiya çerxa sarbûna şilavê (çavdêriya zext, herikîn û germahiyê) li gorî IEC 62196-3:2022 ji bo pergalên bi hêza bilind, û bendên dijî-giravkirinê ji bo xebitandina dualî (BPT/V2G) ferz dike. Divê her stasyoneke HPC ya nû ku armanca wê bazara Ewropî ye li gorî van hewcedariyan were verast kirin.

4. Modulên hêzê yên SiC çima ji bo şarjkirina 1000V girîng in?

MOSFETên SiC di voltaja bilind de ji IGBT-yên silîkonî zûtir diguherin û enerjiyê pir kêmtir winda dikin, ku di rêza derketinê ya 150V–1000V de karîgeriya veguherîna lûtkeyê ji %96.5 zêdetir peyda dike. Karîgeriya bilindtir tê wateya kêmtir germahiya bermayî ya ku were rakirin, pergalên sarkirinê yên piçûktir û bêdengtir, û windahiyên elektrîkê yên kêmtir - ku rasterast TCO-ya îstasyona trênê di temenê xebitandinê yê 10 salan de baştir dike.

5. Ji bo stasyonên şarjê yên li jor 350kW, sarkirina şile mecbûrî ye?

Bi rastî, erê. Herikînên domdar ên li jor nêzîkî 350A germahiyê çêdikin ku kabloyên û konektorên bi hewa sarkirî nikarin di nav sînorên germahiya konektorê de red bikin, û IEC 62196-3:2022 çavdêriya çalak a çerxa sarkirina şilavê di hêza bilind de hewce dike. Modulên hêzê û kabloyên bi şilav sarkirî jî ew in ku stasyonek 600kW di bin danişînên giran ên li pey hev de kompakt, pêbawer û ewle dihêle.

6. Çavdêriya îzolasyonê çawa sîstema şarjkirinê ya 1000V diparêze?

Çavdêriya îzolasyonê bi berdewamî berxwedana îzolasyonê di navbera otobusa DC û erdê de dipîve û di her vekirinê de ceribandinek xweser pêk tîne. Ger xeletiyek çêbibe - ji ketina ava sar, zirara kabloyê, an şilbûna di girêdanekê de - yekîneya çavdêriyê wê di mîlîçirkeyan de tespît dike û ferman dide îstasyona ku kontaktoran veke, rê li ber enerjîkirina şasê û bûyerên kevanê li ser otobusek 1000V digire ku enerjiya xeletiyê ji 400V pir zêdetir e.

7. Gelo yek stasyoneke 1000V dikare hemû standardên girêdanê û nifşên wesayîtan xizmet bike?

Belê. Stasyoneke 1000V dikare bi pêvekên CCS1, CCS2, NACS, CHAdeMO, an GBT ve were sazkirin û hem wesayîtên kevn ên 400V û hem jî platformên 800V/900V bi rêya rêza derana xwe ya fireh û protokola xwe (ISO 15118 Plug & Charge, DIN 70121, OCPP 1.6J/2.0.1) piştgirî dike. Ev lihevhatina gerdûnî tam sedema wê ye ku kabîneyên derana fireh ên 150V–1000V mîmariya pêşniyarkirî ne ji bo CPO-yên ku torên xwe ji bo pêşerojê amade dikin.