Recentemente, a BYD lançou uma tecnologia de carregamento que subverte a percepção da indústria-carga flash de megawatt e, pela primeira vez, alcançou a eficiência de recarga de "4 minutos de carga e 400 quilômetros de resistência" em um veículo de produção em massa. Este artigo analisará essa inovação revolucionária a partir das três dimensões de inovação de design de hardware, análise de vantagens e desvantagens e perspectivas futuras.
Inovação em Design de Hardware
A corrente de uma única arma é limitada pelo padrão de interface (limite superior do padrão nacional 600A), então atualmente existe um limite físico para o carregamento de uma única arma em teoria, mas a BYD adotou uma abordagem diferente, usando uma arma de carga dc dupla para realizar a sobreposição de corrente em paralelo, ignorando o limite de uma única arma. Então, como obter uma carga de megawatt de arma dupla? Isso requer a coordenação do hardware da pilha de carregamento e do hardware do lado do veículo, e ambos são indispensáveis.
Os módulos principais da pilha de supercarga de arma dupla BYD incluem: sistema de conversão de energia, módulo de saída de arma dupla, sistema de controle inteligente e módulo de comunicação.
No sistema de potência, o estágio retificador adota a topologia do retificador VIENNA trifásico para converter corrente alternada em corrente contínua de alta tensão; o estágio de filtro usa filtro LCL para suprimir harmônicos de alta frequência; o estágio DC/DC usa o conversor ressonante LLC para ajustar a tensão de saída para se adaptar a diferentes plataformas de bateria. Entre eles, a fim de melhorar a eficiência energética, os níveis de retificação e DC/DC podem envolver o dispositivo chave SiC MOSFET, que tem as características de resistência a altas temperaturas e baixa perda de condução.
No projeto do módulo de saída de arma dupla, um design independente de canal duplo é adotado, cada arma de carga corresponde a um módulo DC/DC independente, suporta a distribuição de energia dinâmica. Entre eles, no controle de fluxo médio de arma dupla, o algoritmo PID em tempo real do FPGA é usado para reduzir o desvio da corrente de carga da arma dupla e evitar a perda de energia causada pela diferença de impedância. Além disso, a linha de pistola de refrigeração de líquido supercarregada do núcleo não é um fio tradicional. Ele adota uma combinação de líquido de refrigeração de tubo de refrigeração de aço inoxidável de camada dupla, que pode efetivamente reduzir a geração de calor e suportar uma saída contínua de alta potência.
No sistema de controle inteligente, a unidade de processamento monitora a tensão, corrente, temperatura e outros parâmetros em tempo real e ajusta dinamicamente a estratégia de carregamento. Entre eles, o BMS de um elo central coopera, equilibra dinamicamente o SOC da bateria (estado de energia) e os requisitos de controle de temperatura por meio do algoritmo AI, e suporta a adaptação ambiental total de-30 ℃ a 55 ℃.
Os módulos de comunicação geralmente suportam CAN, Ethernet, 4G/5G para monitoramento remoto e atualizações OTA.
No hardware do lado do veículo, o layout da interface física adota uma interface de carregamento duplo para alcançar a inovação tecnológica. A bateria é a própria bateria de lâmina de carga flash da BYD. Ela realiza o design integrado da bateria e da carroceria por meio da estrutura CTB do endosqueleto, melhora a resistência estrutural e a eficiência de dissipação de calor e otimiza o alto níquel e baixo cátodo de cobalto e material negativo de carbono de silício para reduzir a resistência interna da bateria em 50%, suporte 10C para carregamento de ultra-alta potência. A dissipação de calor da bateria é particularmente importante durante o processo de carregamento. A bateria da lâmina flash adota um design de placa fria direta de dupla face e a área de troca de calor é aumentada em 100%. Combinada com a tecnologia de mudança de fase do refrigerante, a temperatura da bateria é controlada na melhor faixa de 25-35 ℃. A extremidade da bateria usa eletrodos de gradiente e eletrólito supercondutor para encurtar o caminho de transmissão de íons de lítio, e o BMS inteligente também pode realizar o carregamento de pulso final.
Em geral, a carga flash de megawatt da BYD é uma inovação colaborativa. Através da interface de alta tensão de arma dupla (quebrando o limite de potência) e da bateria de lâmina de carga flash (inovação de material e estrutura), ela construiu uma inovação de hardware de "mesma velocidade". Seu caminho técnico leva em consideração o desempenho e a compatibilidade, fornece à indústria uma solução de recarga ultra-rápida que pode ser reusada em grande escala.
Análise de vantagens e desvantagens
Vamos falar sobre as vantagens primeiro: do ponto de vista da relação custo-benefício, em comparação com o esquema de arma única (como o esquema 1000A), a arma dupla pode economizar o custo da linha de arma refrigerada a líquido, e a carga de flash de megawatt de arma dupla da BYD reutiliza a interface padrão nacional existente, ou seja, não há necessidade de redesenvolver uma nova cadeia de suprimentos para economizar custos; em termos de segurança, O projeto do circuito de arma dupla reduz efetivamente a grande corrente de carregamento de arma única e reduz o risco de arco do contator. Na extremidade da bateria, devido à entrada de caminho duplo, o superaquecimento local é reduzido; as considerações de compatibilidade também são muito abrangentes, e o modo de arma única é compatível com pilhas DC comuns. Compatível, também pode alternar automaticamente para a plataforma de 400V/800V através de DC/DC.
Existem vantagens e, claro, os desafios não são pequenos. Do ponto de vista da experiência do usuário, no passado, apenas uma arma de carregamento era inserida, mas agora duas armas de carregamento precisam ser inseridas manualmente. Não importa como você diga, você precisa adicionar pelo menos 30 segundos de tempo de operação; além disso, a infraestrutura não é um grande desafio. O carregamento de nível de megawatt requer um transformador de 1250kVA (a pilha de carregamento rápido comum é de apenas 300kVA); tecnicamente falando, o erro de equilíbrio do carregamento de arma dupla leva à perda de energia; além disso, o carregamento em ambiente de baixa temperatura é sempre "um carro elétrico. Um ponto de dor.
Perspectivas futuras
Pode-se dizer que a carga flash de megawatt da BYD abriu uma caixa de Pandora na era elétrica, e o hardware original ainda pode ser tão inovador. Então, a futura tecnologia de supercarga está fadada a ser mais poderosa. Por exemplo, com a nova interface de liga de cobre para aumentar a corrente de uma única arma para 800A ou mais, a arma dupla não é mais alta (as 3 armas, 4 armas vão contra o céu
Resumo
O valor central da carga flash de megawatt da BYD é romper os limites físicos com a sabedoria da engenharia-quando a indústria está presa no jogo de soma zero de "alta tensão versus grande corrente", ela abre o terceiro caminho através de armas duplas paralelas. Essa tecnologia não é apenas um avanço de parâmetros em laboratório, mas também uma inovação inclusiva que permite aos consumidores comuns alcançarem. Com a melhoria da ecologia de supercarga, os veículos elétricos acabarão por cruzar a lacuna de reposição de energia e se tornarão verdadeiramente o exterminador dos veículos a combustível.
