หัวใจหลักของการชาร์จเร็วคือการเพิ่มพลังการชาร์จของรถยนต์ มีสองวิธีหลักในการเพิ่มกำลังการชาร์จ คือ เพิ่มกระแสการชาร์จ หรือเพิ่มแรงดันการชาร์จ ปัจจุบัน ฉุดอินเวอร์เตอร์ของยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์ส่วนใหญ่ใช้โมดูล IGBT 600V ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จึงถูกจำกัดไว้ที่ค่าสูงสุดประมาณ 400V หากแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จถูกคงไว้ที่ 400 V การเพิ่มกระแสไฟจะทำให้สายชาร์จเทอะทะและการสูญเสียความร้อนของการนำไฟฟ้าเป็นรูปสี่เหลี่ยม เมื่อระดับเพิ่มขึ้น ความต้านทานของขั้วต่อ สายไฟ การเชื่อมต่อไฟฟ้ากับแบตเตอรี่ บัสบาร์ ฯลฯ จะร้อนขึ้น . การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของบัสเป็น 800 V สามารถเพิ่มกำลังการชาร์จเป็นสองเท่าของสายเคเบิลเส้นเดียวกัน และเพื่อให้ได้รับกำลังชาร์จสูงเป็นพิเศษที่ 350 หรือ 400kW แพลตฟอร์มไฟฟ้าแรงสูง 800V จึงเกิดขึ้น
เปรียบเทียบ Tesla Model 3 กับบัส 400V กับ Porsche Taycan ที่ออกแบบให้มีบัส 800V Model3 และ Taycan ใช้เวลา 26 นาที และ 22.5 นาที ในการชาร์จ SOC จาก 5%-80% ตามลำดับ โมเดล 3 มีแรงดันบัสต่ำกว่าและให้กำลังชาร์จสูงสุด 250kw โดยใช้กระแสไฟชาร์จสูงสุดที่สูงมากมากกว่า 600A Porsche Taycan ใช้ชุดแบตเตอรี่ขนาด 800V ที่ให้กระแสไฟชาร์จสูงสุด 340A และกำลังชาร์จสูงสุด 270kW ผ่านเครื่องชาร์จและปลั๊ก DC แบบเร็วทั่วไป Taycan ได้รับกำลังการชาร์จมากกว่ารุ่น 3 เล็กน้อย โดยสามารถให้กำลังได้ถึง 400 กิโลวัตต์ที่บัส 800 โวลต์ และกระแสไฟชาร์จ 500 A สถาปัตยกรรมไฟฟ้าแรงสูง 800V อาจกลายเป็นแพลตฟอร์มหลักสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ายุคหน้า ระบบไฟฟ้าแรงสูง 800V มักจะหมายถึงระบบที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าแรงสูงของยานพาหนะทั้งคันถึง 550-930V เรียกรวมกันว่าระบบ 800V ระบบไฟฟ้าแรงสูง 800V ได้รับความนิยมจากหลายกลุ่มและแบรนด์ต่างๆ ด้วยต้นทุนที่ต่ำและประสิทธิภาพสูง ในต่างประเทศ Hyundai Kia, Volkswagen Group, Mercedes-Benz, BMW, ฯลฯ, BYD ในประเทศ, Geely, Jihu, Hyundai, GAC, Xiaopeng ฯลฯ ล้วนมุ่งเน้นไปที่แพลตฟอร์มไฟฟ้าแรงสูง 800V สถาปัตยกรรมไฟฟ้าแรงสูง 800V คาดว่าจะกลายเป็นแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าหลักสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ายุคหน้า
จากข้อมูลของ United Electronics ปัจจุบันมีสถาปัตยกรรมระบบไฟฟ้าแรงสูง 800V ทั่วไปห้าแบบ:
โซลูชันที่ 1: ส่วนประกอบทั้งหมดของยานพาหนะใช้ไฟ 800V และตัวเพิ่มกำลังไฟฟ้าสามารถใช้งานร่วมกับโซลูชันเสาเข็ม 400V DC คุณสมบัติทั่วไปได้แก่: การชาร์จแบบเร็ว DC, การชาร์จแบบช้าแบบ AC, ไดรฟ์ไฟฟ้า, แบตเตอรี่พลังงาน และส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูงล้วนใช้ไฟ 800V ทั้งหมด; เพิ่มพลังด้วยระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า รองรับเสาเข็มชาร์จ 400V DC โซลูชันนี้มีการใช้พลังงานต่ำสำหรับยานพาหนะทั้งคันและไม่มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ส่วนประกอบทั้งหมดที่ต้องใช้ไฟ 800V ยังเป็นผลิตภัณฑ์ภายใต้การวิจัยและพัฒนาโดยซัพพลายเออร์ ซึ่งง่ายต่อการส่งเสริม
โซลูชันที่ 2: ส่วนประกอบของยานพาหนะทั้งหมดมีไฟ 800V และมีการเพิ่มโซลูชันเสาเข็ม DCDC 400V ใหม่ที่รองรับ DCDC คุณสมบัติทั่วไปได้แก่: การชาร์จแบบเร็ว DC, การชาร์จแบบช้าแบบ AC, ไดรฟ์ไฟฟ้า, แบตเตอรี่พลังงาน และส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูงล้วนใช้ไฟ 800V ทั้งหมด; ด้วยการเพิ่มบูสต์ DCDC 400V-800V ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับแท่นชาร์จ 400V DC ได้ โซลูชันนี้มีการใช้พลังงานต่ำสำหรับยานพาหนะทั้งหมดและไม่มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย แต่ค่าใช้จ่ายในการเพิ่มระบบค่อนข้างสูง แต่ก็ยังโปรโมตได้ง่ายกว่าเนื่องจากผู้ผลิตส่วนประกอบ 800V หลายรายอยู่ระหว่างการวิจัย
โซลูชันที่ 3: ส่วนประกอบของยานพาหนะทั้งหมดใช้ไฟ 800V และแบตเตอรี่จ่ายไฟสามารถจ่ายไฟ 400V และ 800V ได้อย่างยืดหยุ่น ซึ่งเข้ากันได้กับโซลูชันเสาเข็ม 400V DC คุณสมบัติทั่วไปได้แก่: การชาร์จแบบเร็ว DC, การชาร์จแบบช้าแบบ AC, ไดรฟ์ไฟฟ้า, แบตเตอรี่พลังงาน และส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูงล้วนใช้ไฟ 800V ทั้งหมด; แบตเตอรี่กำลังไฟ 400V สองก้อนเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน และสามารถจ่ายไฟ 400V และ 800V ได้อย่างยืดหยุ่นผ่านการสลับรีเลย์ เข้ากันได้กับเสาชาร์จ 400V DC วิธีแก้ปัญหานี้เป็นเรื่องยากที่จะส่งเสริมเนื่องจากแบตเตอรี่กำลังต้องการการออกแบบพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากการหมุนเวียนของแบตเตอรี่แบบขนาน โซลูชันที่ 4: ส่วนประกอบของยานพาหนะทั้งหมดใช้ไฟ 800V และแบตเตอรี่จ่ายไฟสามารถจ่ายไฟ 400V และ 800V ได้อย่างยืดหยุ่น ซึ่งเข้ากันได้กับโซลูชันเสาเข็ม 400V DC คุณสมบัติทั่วไปได้แก่: การชาร์จแบบเร็ว DC, การชาร์จแบบช้าแบบ AC, ไดรฟ์ไฟฟ้า, แบตเตอรี่พลังงาน และส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูงล้วนใช้ไฟ 800V ทั้งหมด; แบตเตอรี่กำลังไฟ 400V สองก้อนเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน และสามารถจ่ายไฟ 400V และ 800V ได้อย่างยืดหยุ่นผ่านการสลับรีเลย์ เข้ากันได้กับเสาชาร์จ 400V DC โซลูชันนี้มีการใช้พลังงานสูงสำหรับยานพาหนะทั้งหมด และข้อดีคือต้องเพิ่ม DCDC เพียงตัวเดียว แต่ DCDC 400V/800V นี้มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสูงและไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะส่งเสริม
โซลูชันที่ 5: เฉพาะส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จเร็ว DC เท่านั้นที่มีแรงดันไฟฟ้า 800V และส่วนประกอบที่เหลือจะคงไว้ที่ 400V แบตเตอรี่พลังงานสามารถส่งออก 400V และ 800V ได้อย่างยืดหยุ่น คุณสมบัติทั่วไปคือ: เฉพาะการชาร์จแบบเร็ว DC เท่านั้นที่ 800V; การชาร์จ AC ช้า ไดรฟ์ไฟฟ้า และโหลดล้วนเป็น 400V; แบตเตอรี่กำลังไฟ 400V สองก้อนเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน และสามารถจ่ายไฟ 400V และ 800V ได้อย่างยืดหยุ่นผ่านการสลับรีเลย์ เข้ากันได้กับเสาชาร์จ DC 400V และ 800V แม้ว่าต้นทุนใหม่ของระบบจะต่ำ และความยากในการเปลี่ยนแปลงโครงร่างของยานพาหนะอยู่ในระดับปานกลาง แต่โซลูชันนี้มีข้อเสียในแง่ของการใช้พลังงาน การเปลี่ยนแปลงแบตเตอรี่แบบพิเศษ และการออกแบบ
เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพ ต้นทุนของระบบ และจำนวนการดัดแปลงยานพาหนะ ตัวเลือกที่ 1 "ส่วนประกอบของยานพาหนะทั้งหมดใช้ไฟ 800V และตัวเพิ่มกำลังขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเข้ากันได้กับโซลูชันเสาเข็ม 400V DC" คาดว่าจะเป็นโซลูชันที่ได้รับการส่งเสริมอย่างรวดเร็วในระยะสั้น เทอม
ภาษาอังกฤษ
