
芝能科技出品
在高壓快充的發展過程中,安全問題顯得尤為重要,尤其是在電壓提升后,需要特別關注絕緣、散熱和電池安全等方面。相較于傳統電壓平臺(450V),高壓平臺(950V)在電芯、電池包管理、電路絕緣、故障下的功能安全、電磁兼容性等方面存在差異,但相關技術已經取得突破,整體上可以保障用戶安全可靠充電。
●?首先,針對大功率快充帶來的發熱問題,已經有成熟的散熱方案,包括采用隔熱材料如陶瓷隔熱墊、云母板,以及在電池包設計中設置水冷板等措施,有效解決了高功率快充的散熱挑戰。例如,某車型采用水冷板設置在電池箱體下側,通過水冷系統將熱量傳遞給整車的冷卻系統,保持電池的工作環境在30℃左右,提升充電安全性和電池壽命。
●?其次,對于高壓平臺(950V)的絕緣設計,行業考慮到高壓拉弧、爬電距離、電氣間隙和絕緣介質等方面的問題。在電弧問題上,高壓平臺需要更安全可靠的滅弧機制,常見的方案包括磁吹和氣體滅弧。爬電距離方面,行業已經有相應解決方案,如通過增大電氣間隙和爬電距離,使用絕緣性能更高的材料,提高電池包的絕緣耐壓等級。電氣間隙方面,根據標準要求,高壓平臺的電氣間隙應符合IEC 60664-1,與1000V和450V電氣間隙相同。
●?另外,考慮到電磁干擾問題,行業采用創新技術和先進的EMC測試平臺來支持高壓平臺滿足Class 3等級的電磁兼容性。具體技術方案包括3D立體濾波方案、軟硬結合降噪等,通過對電路結構和軟硬件結合的優化,實現產品在高效、高密、輕量化等方面的競爭力,保障整車的可靠性。
在新能源汽車的熱管理領域,高壓部件主要包括空調壓縮機和PTC電加熱器兩類部件。對于空調壓縮機,高壓化主要影響了壓縮機控制器和電機繞組的絕緣要求。

在控制器方面,高壓化要求將驅動芯片從600V升級到1200V,將鋁電解電容升級到薄膜電容,以及將IGBT功率管從600V升級到1200V。這些措施旨在適應新的高壓環境,確保控制器的可靠性和安全性。對電機繞組的絕緣要求更高,需要加強導線的絕緣,采用耐冷媒AI涂層,并提高絕緣膜厚度,以應對高壓環境對電機的挑戰。
對于空調壓縮機的應用,近兩年隨著高性能SUV續航里程的增加,電壓平臺需求達到了800V,對應的壓縮機需求也發生了變化。隨著電池快充需求的增加,最大制冷量也從8kW提高到了15kW,電壓范圍也達到了970V。

在PTC電加熱器方面,隨著電壓的提升,對PTC加熱器的耐壓要求也在逐步提高。在500V-750V電壓平臺上,已經實現了量產,通過增加芯片厚度來提高耐壓水平。在750V-1000V電壓平臺上,需要重新設計芯片的配方和工藝,以滿足更高的耐壓需求。在新能源汽車熱管理領域,對高壓部件的技術儲備和量產能力已經相對成熟,為電動汽車在更高電壓平臺上的應用提供了技術支持。對于超級快充方案,即使在1000V高壓平臺上,需要面對較大電流的挑戰,可能需要采取一系列措施,如增加散熱面積、復用空調箱換熱器散熱、使用較大排量壓縮機,甚至采用電池直冷或浸沒式冷卻等方案。
高壓快充的發展需要在確保安全的前提下解決一系列挑戰,涉及到絕緣、散熱、電磁兼容性等多個方面的技術創新和應用。這樣的努力將進一步推動電動汽車充電技術的進步,提升用戶充電體驗和整車的競爭力。