
保時捷和比亞迪都有自己的方式將普通快充樁的電壓升高到800V來給高壓電池充電,但是他們的實現方式各有各自的優點。作為知識海洋的搬運工,簡單的分享一下。
保時捷的Taycan出來的時候簡直驚為天人,雖然它續航沒有特斯拉長,加速也沒有最快的特斯拉快。但畢竟它是保時捷??!而且在乘用車領域,它是第一個將800V高壓應用到實際的車上。800V帶來的好處也是顯而易見的,那就是充電快?。‘吘乖谕瑯拥某潆婋娏鞯那疤嵯?,電壓高的功率也更大,也能更快的把電池充滿。因此在充電樁的線沒辦法做的更粗的前提下,提高電壓等級,是讓“充電”變成“加電”的一個重要途徑。就有點類似于電力系統中的超高壓輸電,提高電壓,降低電流,減少傳輸路徑上的損耗。
現在越來越多的品牌都在布局自己的800V高壓平臺,連國家也在著手布局Chaoji充電樁,最高輸出電壓可達1500V。目前市面上已有800V高壓平臺的車也已經量產,包括比亞迪漢,保時捷Taycan,極氪001這些都是800V平臺,但是目前市面上一個Chaoji充電樁都木有,那總不能不充電吧。所以在這些高壓平臺的電動車上,都有一個將充電樁的低壓升高到800V高壓的裝置,用來兼容市面上的普通快充樁,今天就來簡單介紹一下車上的這個升壓裝置。
我作為知識的搬運工,竭盡我所能,也只找到比亞迪和保時捷的升壓方案,都是從網絡上總結的,這里就簡單給大家分享一下。
一
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保時捷Taycan的升壓方式
保時捷的升壓方式比較大膽,直接采用電荷泵的結構方式,原理上比較簡單,先讓開關閉合到B點,這時候電源給電容C1和C2一起充電,電壓都達到Ui,C點電壓也為Ui。

然后讓開關閉合到A點,這時候相當于把電容C1的低電位點變成了Ui,這時電容C1就和電源形成了串聯的關系,C點的電壓就是2Ui,這時候輸出口就能得到一個接近2Ui的電壓。

保時捷用這種方式實現將充電樁的電壓泵到一個高電壓的水平,在實際充電中,對充電樁請求實際需求電壓的1/2,然后通過電荷泵將電壓升高。
這種方式的升壓電路原理上很好理解,但是畢竟我沒有機會買一臺保時捷回來拆,車上的這個電荷泵不僅需要大電流,還是大電壓,相對應的電容怎么選擇,二極管怎么選擇,開關怎么選擇,這些才是將理想變為現實最大的障礙了。
二
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比亞迪漢的升壓方式
比亞迪的升壓方式是從比亞迪的專利里面摳出來的,下面這個圖就是比亞迪的專利里面展現的框圖,103是外部的電壓源,可以理解為充電樁,通過電機的線圈和IGBT模塊組成三個并聯的boost電路,通過調整三相不同IGBT開關的占空比和頻率,來實現對充電樁電壓的升壓操作。C2就是車上的動力電池,通過這個系統升壓在C2上得到一個高電壓。結合專利中的描述,大概就能理解這個升壓的原理了。不知道你們學廢了沒有?




為了方便大家理解,又從知乎上找了幾個關于boost電路的圖,結合這個來看,應該能夠很容易理解了。把兩個圖嵌套一下,就基本上能夠看出來利用電機升壓就是讓UVW三相電感實現三個boost電路并聯。
下面內容摘自“https://zhuanlan.zhihu.com/p/346638365”

L是儲能元件,當開關閉合時,A點的電壓為0,Vi直接給電感L充電。

當開關斷開時,L中存儲的能量會通過二極管,給負載放電;同時,Vin與電感實現一個串聯的關系通過二極管給負載放電,二者疊加,實現升壓。

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總結
從理論到實現的過程中還有很長一段路要走,不管是保時捷還是比亞迪的方案,從原理上來講都很容易理解,而這其中包含了無數工程師的努力,科技的進步向來都不是一蹴而就,勇于改變現狀,向前邁一步,結果總會是好的。
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