Recientemente, BYD lanzó una tecnología de carga que subvierte la percepción de la industria: la carga flash de megavatios, por primera vez en un automóvil de producción para lograr la eficiencia de reposición de "4 minutos de carga y 400 kilómetros de duración de la batería". Este artículo analizará esta innovación revolucionaria a partir de las tres dimensiones de innovación en diseño de hardware, análisis de ventajas y desventajas y perspectivas futuras.
Innovación en el diseño de hardware
La corriente de una sola pistola está limitada por el estándar de interfaz (límite superior estándar nacional 600A), por lo que actualmente existe un límite físico para la carga de una sola pistola en teoría, pero BYD ha adoptado un enfoque diferente, utilizando pistolas de carga de CC dobles en paralelo para lograr la superposición de corriente, evitando el límite de una sola pistola. ¿Cómo lograr la carga de dos megavatios? Esto requiere la cooperación del hardware de la pila de carga y el hardware del lado del vehículo, ambos indispensables.
Los módulos centrales de la pila de sobrecarga de doble pistola BYD incluyen: sistema de conversión de potencia, módulo de salida de doble pistola, sistema de control inteligente y módulo de comunicación.
En el sistema de potencia, la etapa rectificadora adopta la topología de un rectificador VIENNA trifásico para convertir la corriente alterna en corriente continua de alto voltaje; la etapa de filtro utiliza un filtro LCL para suprimir los armónicos de alta frecuencia; la etapa DC/DC utiliza un convertidor resonante LLC para ajustar el voltaje de salida para adaptarse Diferentes plataformas de batería. Para mejorar la eficiencia energética, el nivel rectificador y el nivel DC/DC pueden involucrar el dispositivo clave SiC MOSFET, que tiene las características de resistencia a altas temperaturas y baja pérdida de conducción.
En el diseño del módulo de salida de doble pistola, se adopta un diseño independiente de doble canal, y cada pistola de carga corresponde a un módulo DC/DC independiente, que admite la distribución dinámica de energía. Entre ellos, en el control de flujo promedio de doble pistola, el algoritmo PID en tiempo real de FPGA reduce la desviación de la corriente de carga de doble pistola y evita la pérdida de potencia causada por la diferencia de impedancia. Además, la línea de pistola refrigerada por líquido de núcleo súper cargada no es un cable tradicional. Adopta una combinación de refrigerante de tubo refrigerado por líquido de acero inoxidable de doble capa, que puede reducir efectivamente la generación de calor y admitir una salida continua de alta potencia.
En el sistema de control inteligente, la unidad de procesamiento monitorea el voltaje, la corriente, la temperatura y otros parámetros en tiempo real, y ajusta dinámicamente la estrategia de carga. Entre ellos, el enlace central de la colaboración BMS equilibra dinámicamente el SOC (estado de energía) de la batería y los requisitos de control de temperatura a través del algoritmo de IA, y admite la adaptación ambiental completa de-30 ° C a 55 ° C.
Los módulos de comunicación generalmente admiten CAN, Ethernet, 4G/5G para monitoreo remoto y actualizaciones OTA.
En el hardware del lado del vehículo, el diseño de la interfaz física adopta una interfaz de carga dual para lograr la innovación tecnológica. La batería es la propia batería de hoja de carga flash de BYD. El paquete de baterías y el diseño integrado de la carrocería se realizan a través de la estructura CTB de tipo endoesqueleto, lo que mejora la resistencia estructural y la eficiencia de disipación de calor. La resistencia se reduce en un 50% y se admite la carga ultra alta de 10C. La disipación de calor de la batería durante el proceso de carga es particularmente importante. La batería de la cuchilla de carga flash adopta un diseño de placa de enfriamiento directo de doble cara, y el área de intercambio de calor aumenta en un 100%. Combinado con la tecnología de cambio de fase del refrigerante, la temperatura de la batería se controla en el rango óptimo de 25-35 ℃. El extremo de la batería utiliza electrodos de gradiente y electrolitos superconductores para acortar la ruta de transmisión de iones de litio, y también puede realizar la carga de pulso final con BMS inteligente.
En general, la carga flash de BYD MW es una innovación colaborativa. A través de la interfaz de alto voltaje de doble pistola (rompiendo el límite de potencia) y la batería de la hoja de carga flash (innovación de material y estructura), se ha construido una innovación de hardware de "gasolina y electricidad a la misma velocidad". La ruta técnica tiene en cuenta el rendimiento y la compatibilidad, proporciona a la industria una solución de carga ultrarrápida que se puede reutilizar a gran escala.
Análisis de ventajas y desventajas
Hablemos primero de las ventajas: desde la perspectiva de la rentabilidad, en comparación con la solución de pistola única (como la solución 1000A), la pistola doble puede ahorrar el costo de la línea de pistola refrigerada por líquido, y la carga flash de megavatios de pistola doble de BYD reutiliza la interfaz estándar nacional existente, es decir, No es necesario volver a desarrollar una nueva cadena de suministro para ahorrar costos; en términos de seguridad, el diseño del circuito de doble pistola reduce efectivamente la gran corriente de la carga de una sola pistola y reduce el riesgo de arco del contactor. En el extremo de la batería, debido a la entrada de doble trayectoria, se reduce el sobrecalentamiento local; la compatibilidad también es muy completa, el modo de pistola única es compatible con las pilas de CC ordinarias, DC/DC También puede cambiar automáticamente para adaptarse a la plataforma de 400V/800V.
Hay ventajas y, por supuesto, los desafíos no son pequeños. Desde la perspectiva de la experiencia del usuario, en el pasado solo era necesario enchufar una pistola de carga, pero ahora es necesario enchufar y desenchufar manualmente dos pistolas de carga. En cualquier caso, el tiempo de operación debe aumentarse en al menos 30 segundos; además, la infraestructura es un gran desafío. La carga de megavatios requiere un transformador de 1250kVA (la pila de carga rápida ordinaria es de solo 300kVA); técnicamente hablando, el error de equilibrio de la carga de doble pistola conduce a una pérdida de potencia; además, la carga en un entorno de baja temperatura "siempre" es un vehículo eléctrico Un punto de dolor.
Perspectivas futuras
Se puede decir que la carga flash de megavatios de BYD abrió una caja de Pandora en la era eléctrica, y el hardware original puede ser tan innovador. La futura tecnología de sobrecarga seguramente será más poderosa. Por ejemplo, con la nueva interfaz de aleación de cobre para aumentar la corriente de una sola pistola a 800A o incluso más, las pistolas dobles no son más altas (esas 3 pistolas, 4 pistolas van contra el cielo
Resumen
El valor central de la carga flash de megavatios de BYD radica en el uso de la sabiduría de la ingeniería para romper los límites físicos: cuando la industria está atrapada en el juego de suma cero de "alto voltaje frente a alta corriente", abre un tercer camino a través de la conexión paralela de armas dobles. Esta tecnología no solo es un avance en los parámetros en el laboratorio, sino también una innovación inclusiva al alcance de los consumidores comunes. Con la mejora de la ecología de carga excesiva, los vehículos eléctricos eventualmente superarán la brecha de reposición de energía y se convertirán verdaderamente en el terminador de los vehículos de combustible.
