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2.大功率充电技术可行性
当然若要实现大功率充电还需要解决不少技术上的问题。
(1)动力电池集成方案
目前主流的动力电池系统一般是在100串左右,标称电压300~400V区间(比亚迪的技术路线串联更多一点,在600V左右)。下图是实现350kw大功率充电下的电池电压和电流关系,当电池电压在400V时,电流可达875A。大电流意味着必须增加充电线缆的载流量和截面积,加粗的线缆势必增加车辆重量、减少空间,提升布置难度,同时线缆的寿命将大幅衰减。所以动力电池系统升压势在必行,使电压达到900V,电流控制在400A以内。由此电机侧也根据需要做进一步的调整。
(2)电芯倍率性能
大功率充电意味着电池需要承受5C以上的充电倍率,对于目前能量型的电池而言是个不小的考验。一方面电池需要满足在如此大的充电倍率下寿命衰减在可承受的范围内,另一方面电池还需要保持良好的内阻一致性,避免单个电池过压导致的充电停止。
(3)热管理能力
当以350kw充电进行充电时,若充电效率为96%,则发热功率可达14kw,如同好几台空调同时在加热。若不能及时将这些热量消散必然引起重大安全事故。因此对动力电池热管理设计和充电系统的散热设计都提出了更高的要求。
(4)充电枪设计
之前在谈国标充电的时候已经提到,在GB/T20234.3‐2015直流充电接口中说明以模式4及连接方式C的车辆接口额定电流不超过250A,而实现大功率充电至少需要400A能力的充电接口。另一方面在于若要承受400A的电流,则线缆必须在110平方以上才能保证长期工作,又或者在充电枪内增加水冷装置,对连接处产热进行冷却。因此设计一款新的充电枪或许是十分必要的,当然最好的情况是新旧枪互相兼容。
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