Orientēšanās 800 V laikmetā: kā MIDA 1000 V augstsprieguma lādētāji nodrošina jūsu infrastruktūras ieguldījumu nākotni

Paradigmas maiņa: no 400 V līdz 800 V un tālāk

Lielāko daļu pēdējās desmitgades elektrotransportlīdzekļu (EV) nozare ir darbojusies ar 400 V akumulatoru arhitektūru. Tas bija loģisks sākumpunkts, līdzsvarojot veiktspēju ar jaudas elektronikas izmaksām. Tomēr mēs esam sasnieguši 400 V sistēmu robežas. Lai sasniegtu patērētāju pieprasīto “10 minūšu uzlādi”, autoražotāji strauji pāriet uz 800 V un 1000 V arhitektūrām. Tādi zīmoli kā Porsche, Hyundai, Kia un Lucid jau ir laiduši klajā augstsprieguma platformas, un komerciālo kravas automašīnu nozare seko šim piemēram. MIDA New Energy 40 kW-80 kW sienas stiprināmi līdzstrāvas lādētāji ir paredzēti kā tilts uz šo augstsprieguma nākotni.

1. Ātruma fizika: kāpēc uzvar augstāks spriegums

Lai saprastu, kāpēc nozare pāriet uz 800 V/1000 V, mums jāaplūko jaudas aprēķināšanas pamatformula:Jauda (vatos) = spriegums (voltos) × strāva (ampēros).

1.1 I²R siltuma problēma

• Izaicinājums:400 V sistēmā, lai piegādātu 80 kW jaudu, lādētājam ir jāsūta 200 ampēru strāva. Vadītājā radītais siltums ir proporcionāls strāvas kvadrātam (P = I²R). Liela strāva rada ievērojamu siltumu, tāpēc nepieciešami biezi, smagi, ar šķidrumu dzesējami kabeļi, kas ir dārgi un lietotājiem grūti apstrādājami.
• Augstsprieguma risinājums:Palielinot spriegumu līdz 800 V, to pašu 80 kW jaudu var piegādāt ar tikai 100 ampēru strāvu. Tas nodrošina vieglākus, elastīgākus kabeļus, mazāku enerģijas patēriņu un ievērojami mazāku termisko slodzi uz transportlīdzekļa akumulatora elementiem un lādētāja iekšējo shēmu.
• Sistēmas efektivitāte:800 V sistēmas var sasniegt līdz pat 30 % samazinājumu uzlādes zudumos salīdzinājumā ar 400 V sistēmām ar tādu pašu jaudas līmeni.

1.2 MIDA 1000 V griesti: virs 800 V

Lai gan modes vārds ir “800 V”, daudzi transportlīdzekļi darbojas ar spriegumu no 700 V līdz 920 V. MIDA lādētāji ir izstrādāti ar1000 V izejas ierobežojums, nodrošinot kritisku drošības rezervi un saderību pat tad, kad nākamās paaudzes akumulatori pārsniedz 800 V atzīmi un sasniedz 900 V+ teritoriju.

2. 1000 V plaša sprieguma priekšrocība: viens lādētājs visiem

Lielākais risks infrastruktūras investoram ir “novecošana”. Šodien uzstādīta uzlādes stacija, kas var izvadīt tikai 500 V, nevarēs uzlādēt 800 V transportlīdzekli ar tā sākotnējo ātrumu vai dažos gadījumos vispār.

2.1 “Universālā” uzlādes līkne

MIDA WY sērijai ir īpaši plašs izejas diapazons no150 V līdz 1000 V.

• Zemspriegums (150–400 V):Lieliski piemērots vecākiem elektroautomobiļiem (piemēram, agrīnajam Nissan Leaf), elektriskajiem motocikliem un maziem pilsētas piegādes furgoniem.
• Augstspriegums (400 V–1000 V):Ideāli piemērots jaunākajiem luksusa sedaniem (Porsche Taycan, Lucid Air, Audi e-tron GT) un augstas veiktspējas platformām (Hyundai E-GMP, Kia EV6).
• Pastāvīgas jaudas reģions:MIDA UR100060A modulis saglabā pilnu 60 kW jaudu no 300 V līdz 1000 V. Tas nozīmē, ka automašīna ar 400 V akumulatoru saņem 60 kW, bet automašīna ar 800 V akumulatoru.arīiegūst 60 kW. Tradicionālo lādētāju jauda, ​​uzlādējot zemāka sprieguma akumulatorus, bieži samazinās uz pusi.

3. SiC (silīcija karbīds): augstsprieguma efektivitātes dzinējs

1000 V sprieguma nodrošināšana no kompaktas, uz sienas montējamas ierīces ir inženiertehnisks izaicinājums, ko tradicionālās uz silīcija bāzes veidotās elektronikas ierīces nevarēja izpildīt. MIDA to ir atrisinājusi, integrējotSilīcija karbīds (SiC)pusvadītāji.

3.1 Platjoslas (WBG) fizika

SiC ir platjoslas materiāls, kas nozīmē, ka tam ir daudz augstāka dielektriskā izturība pret bojājumiem nekā silīcijam.

• Izmēra samazināšana:SiC ļauj izgatavot daudz mazākus jaudas moduļus. UR100060 ir par 50 % mazāks nekā līdzvērtīgs uz silīcija bāzes veidots modulis.
• Komutācijas efektivitāte:SiC samazina komutācijas zudumus līdz pat 80 %. Tas ir ļoti svarīgi pie augstiem spriegumiem, kur komutācijas zudumi parasti dominē efektivitātes profilā.
• Maksimālā veiktspēja:SiC bāzes MIDA lādētājs saglabā >95% efektivitāti pat tad, ja darbojas pie 1000 V sprieguma robežas.

4. Savienojamība un protokola ilgmūžība: NACS, CCS un ISO 15118

Nākotnes nodrošināšana nav tikai sprieguma jautājums; tā ir komunikācija.

4.1 Savienotāju kari: NACS pret CCS

Uzlādes ainava mainās.

• NACS (Ziemeļamerikas uzlādes standarts):Tesla standartu tagad pieņem Ford, GM un Rivian. MIDA piedāvā rūpnīcā integrētus NACS kabeļus ar vietējo atbalstu Tesla sakaru protokolam.
• CCS1 un CCS2:Globālie standarti Ziemeļamerikā un Eiropā. MIDA modulārā savienotāja konstrukcija ļauj nomainīt kabeļus, ja mainās vietējais tirgus standarts, tādējādi aizsargājot pamatā esošo ieguldījumu barošanas skapī.
• Dinamiskā pārslēgšana:MIDA kontrolieris var noteikt, vai tas sazinās ar CCS vai NACS transportlīdzekli, un automātiski pārslēgt protokolus.

4.2 ISO 15118-20: Plug & Charge un vairāk

MIDA aparatūra ir gatava jaunākajām versijāmISO 15118-20standarts.

• Pievieno un uzlādē:Vairs nekādu RFID karšu. Automašīna automātiski identificē sevi uzlādes ierīcei, apstrādā drošības saziņas signālu un iekasē maksu no īpašnieka konta.
• Paplašināta drošība:ISO 15118-20 izmanto TLS 1.3 šifrēšanu, nodrošinot, ka saziņa starp automašīnu un uzlādes ierīci (ieskaitot maksājumu datus) ir aizsargāta pret hakeriem.

5. V2X: Augstsprieguma enerģijas divvirzienu nākotne

800 V ēra būs arī “mobilo akumulatoru” ēra. Transportlīdzekļi ne tikai ņems enerģiju, bet arī atdos to atpakaļ.

5.1 Divvirzienu enerģijas plūsma

Ar papildu divvirzienu barošanas moduļiem MIDA sienas ierīces var atbalstīt:

• V2G (transportlīdzekļa un tīkla savienojums):Palīdzot komunālajiem uzņēmumiem līdzsvarot elektrotīklu maksimālās slodzes laikā, patērējot enerģiju no novietotiem elektrotransportlīdzekļiem.
• V2B/V2H (No transportlīdzekļa uz ēku/mājām):Elektriskās kravas automašīnas izmantošana biroja ēkas darbināšanai elektrības padeves pārtraukuma laikā vai enerģijas izmaksu samazināšanai, naktī izmantojot uzkrāto saules enerģiju.
• Augstsprieguma priekšrocības V2X:800 V akumulatora izlāde ir ievērojami efektīvāka nekā 400 V akumulatora izlāde, jo konversijas zudumi ir mazāki.

6. Stratēģiskas konsultācijas infrastruktūras investoriem

Ja šodien plānojat elektroauto uzlādes projektu, ievērojiet šos trīs noteikumus, lai aizsargātu savu ieguldījumu:

1. Nekad nepērciet aparatūru ar ierobežotu spriegumu 500 V.Tas ir līdzvērtīgi 3G tālruņa iegādei 5G pasaulē. 3–5 gadu laikā 800 V kļūs par galveno standartu.
2. Prioritāti piešķiriet jaudas blīvumam.Pieaugot nekustamā īpašuma izmaksām, iespēja uzstādīt jaudīgu 80 kW iekārtu pie sienas (nevis grīdas skapī) ir milzīga konkurences priekšrocība.
3. Nodrošiniet modularitāti.Izvēlieties tādas sistēmas kā MIDA, kurās barošanas moduļus var viegli uzlabot vai nomainīt. WY sērija ir paredzēta 15 gadu kalpošanas laikam ar modulārām maināmām sastāvdaļām.

7. Secinājums: 800 V revolūcijas vadīšana

Pāreja uz augstsprieguma elektrotransportlīdzekļu uzlādi nav tendence; tā ir fundamentāla mobilitātes fizikas maiņa. MIDA New Energy 1000 V sienas stiprināmi līdzstrāvas lādētāji ir šīs jaunās ēras galīgais risinājums. Apvienojot augstsprieguma iespējas ar SiC efektivitāti un modulāru dizainu, MIDA nodrošina rīkus, kas uzņēmumiem un autoparku operatoriem ir nepieciešami, lai ieguldītu ar pārliecību. Nebūvējiet tikai šodienas automašīnām; būvējiet nākamās desmitgades automašīnām. Orientējieties 800 V ērā ar MIDA.