Cyflenwad pŵer PUMBAA ar gyfer cerbydau trydan PPS550

Integreiddio trydanol hynod integredig

Dyluniad gradd modurol, yn gydnaws ag ASIL

Cefnogi V2L, V2G, V2V a gofynion aml-olygfa eraill

Dyluniad llai ac ysgafnach, perfformiad technegol sefydlog ac effeithlonrwydd uchel

Dull oeri wedi'i oeri â hylif, gwasgariad gwres cyflym, gwrth-lwch a sŵn isel

Swyddogaethau amddiffyn lluosog megis EMC, ymwrthedd foltedd, inswleiddio, dirgryniad ac amddiffyniad trydanol

Dyrannu a rheoli dyfeisiau foltedd uchel y cerbyd cyfan drwy uned reoli'r cerbyd cyfan i sicrhau perfformiad diogelwch pob system

● Ffurfweddiad caledwedd pwerus
Mae'r prif gydrannau'n mabwysiadu cydrannau modurol i wella dibynadwyedd cynnyrch;

● Gweithrediad effeithlon
Gall effeithlonrwydd y rheolydd fod hyd at 98%, dwysedd pŵer uchel, cymwysiadau'n fwy hyblyg;

● Dyluniad amddiffynnol dibynadwy
Mae'r lefel amddiffyn gyffredinol yn uchel ac mae'r ystod tymheredd gweithio yn eang, felly gall addasu'n well i bob math o amgylchedd cymhwysiad llym.

Cyflwyniad: Pan fyddwch chi'n plygio cerbyd trydan (EV) i mewn i bentwr gwefru, sut mae cerrynt eiledol (AC) yn trawsnewid yn gerrynt uniongyrchol (DC) sydd ei angen ar y batri? Yr "arwr tawel" y tu ôl i'r broses drawsnewid hanfodol hon yw'r Gwefrydd Ar y Bwrdd EV (OBC). Fel y "bont" sy'n cysylltu seilwaith gwefru allanol a'r batri, mae perfformiad yr OBC yn pennu effeithlonrwydd gwefru, diogelwch gyrru, ac ystod yn uniongyrchol. Bydd yr erthygl hon yn datgodio dirgelion technegol y "craidd gwefru" hwn yn llawn trwy archwilio ei ddiffiniad, ei swyddogaethau, ei egwyddorion gweithio, a'i dueddiadau technolegol.

I. Diffiniad OBC: "Cyfieithydd Gwefru" yr EV

Mae OBC (On-Board Charger), sy'n llythrennol yn "gwefrydd ar y bwrdd", yn gydran graidd yn system yrru trydan cerbyd trydan sy'n gyfrifol am drosi AC i DC. Yn ei hanfod, mae'n "drawsnewidydd pŵer pwrpasol" sy'n prosesu allbwn AC (e.e., gwefrwyr cartref 220V neu wefrwyr cyflym masnachol 380V) trwy bentyrrau gwefru i'r DC foltedd uchel (e.e., 400V/800V) sydd ei angen ar y batri trwy gywiro, hidlo, a thrawsnewid foltedd. Mae hefyd yn addasu paramedrau gwefru yn ddeinamig yn seiliedig ar amodau'r batri (e.e., Cyflwr Gwefr (SOC), tymheredd) i sicrhau gwefru diogel ac effeithlon.

Yn syml, mae'r OBC yn gweithredu fel "cyfieithydd":

·Mewnbwn: AC o bentyrrau gwefru allanol;

·Prosesu: Yn trosi AC i DC foltedd uchel trwy electroneg pŵer;

·Allbwn: DC sefydlog wedi'i deilwra i anghenion gwefru'r batri, gan alluogi "gwefru manwl gywir".

(Gwefru AC)

II. Swyddogaethau Craidd OBC: Dulliau Diogelu Deuol ar gyfer Effeithlonrwydd a Diogelwch Gwefru

Gellir crynhoi swyddogaethau'r OBC fel "tri gallu craidd + dau system gefnogol," sy'n cwmpasu'r broses wefru gyfan o'r dechrau i'r diwedd (gweler Ffigur 1).

2.1 Swyddogaeth 1: Trosi Pŵer—"Cyfieithiad Manwl" o AC i DC

Prif dasg yr OBC yw trosi AC i DC, sy'n cynnwys tair cam: unioni → hidlo → trawsnewid foltedd.

·Unicoriad: Yn trosi AC (e.e., 220V/50Hz) yn DC curiadol (gyda harmonigau sylweddol) gan ddefnyddio pont unionydd deuod.

·Hidlo: Yn tynnu harmonigau trwy anwythyddion (L) a chynwysyddion (C) i allbynnu DC llyfn (crychdonni ≤5%).

· Trawsnewid Foltedd: Yn addasu foltedd trwy drawsnewidydd DC-DC (e.e., topoleg atseiniol LLC) i gyd-fynd â gofynion gwefru celloedd batri unigol (e.e., 4.2V/cell).

Manylion Technegol: Cymerwch OBC Tesla Model 3 fel enghraifft. Gan ddefnyddio topoleg atseiniol SiC MOSFET + LLC, mae'n trosi 380V AC i 400V DC gydag effeithlonrwydd trosi o hyd at 97% (o'i gymharu â 85%-90% ar gyfer atebion IGBT traddodiadol sy'n seiliedig ar silicon).

2.2 Swyddogaeth 2: Rheoli Gwefru—"Rheolwr Deallus" ar gyfer Addasu Dynamig

Mae'r OBC yn addasu'r cerrynt a'r foltedd gwefru yn ddeinamig yn seiliedig ar gyflwr y batri (SOC, tymheredd) ac anghenion y defnyddiwr (gwefru cyflym/araf) i atal gorwefru, gorboethi, neu danwefru. Mae ei resymeg reoli yn cynnwys:

Gwefru Cerrynt Cyson (CC): Ar SOC isel (

Gwefru Foltedd Cyson (CV): Wrth i'r SOC agosáu at ei foltedd llawn (>80%), mae'r cerrynt yn cael ei leihau (e.e., 20A) i gynnal foltedd cyson (e.e., 4.2V/cell).

Iawndal Tymheredd: Mae'r cerrynt gwefru yn cael ei leihau ar dymheredd uchel (>45°C) i osgoi rhediad thermol; ar dymheredd isel (

2.3 Swyddogaeth 3: Diogelu Diogelwch—"Gwarcheidwad" y Broses Gwefru

Mae'r OBC wedi'i gyfarparu â nifer o fecanweithiau amddiffyn i sicrhau diogelwch:

· Amddiffyniad Gorfoltedd/Tanfoltedd: Yn torri'r allbwn yn awtomatig os yw'r foltedd mewnbwn yn fwy na 480V (gwefru cyflym masnachol) neu'n gostwng islaw 90V (gwefrwyr cartref).

· Amddiffyniad Gor-gerrynt: Yn sbarduno ffiws (1500A gweithredu cyflym) os yw'r cerrynt gwefru yn fwy na'r gwerth graddedig (e.e., 200A).

· Amddiffyniad Cylched Fer: Yn datgysylltu pŵer o fewn 1ms os canfyddir cylched fer allbwn (pigau cerrynt 10x).

· Monitro Inswleiddio: Yn gwirio gwrthiant inswleiddio'r gylched foltedd uchel yn barhaus (rhaid iddo fod yn ≥100MΩ) i atal risgiau gollyngiadau.

(Gwefru DC)

III. Egwyddor Weithio OBC: Trosi Pedwar Cam o AC i DC

Gellir symleiddio egwyddor weithio'r OBC i broses dolen gaeedig: Mewnbwn → Cywiro → Hidlo → Trawsnewid Foltedd → Allbwn.

3.1 Mewnbwn: Derbyn AC Allanol

Mae'r OBC yn cysylltu â phentyrrau gwefru trwy ryngwynebau gwefru (e.e., CCS, GB/T) i dderbyn AC. Mae foltedd ac amledd yn amrywio yn ôl rhanbarth (e.e., 220V/50Hz ar gyfer cartrefi Tsieineaidd, 230V/50Hz ar gyfer cartrefi Ewropeaidd, 380V/50Hz ar gyfer gwefrwyr cyflym masnachol).

3.2 Cywiro: Trosi AC i DC Pwlsiadol

Mae pont unioni deuod (e.e., unioni pont lawn tair cam) yn trosi AC yn DC pwlsiadol (gyda thonffurfiau afreolaidd a harmonigau sylweddol). Er enghraifft, mae AC tair cam 380V yn dod yn DC pwlsiadol ~513V ar ôl unioni (V_DC = 1.35 × foltedd llinell).

3.3 Hidlo: Dileu Harmonigau ar gyfer DC Llyfn

Mae hidlydd LC (anwythydd + cynhwysydd) yn tynnu harmonigau amledd uchel (e.e., 10kHz–1MHz) o DC sy'n curo, gan allbynnu DC llyfn gyda chrychdonni ≤5% (e.e., 510V).

3.4 Trawsnewid Foltedd: Addasu Foltedd i Gyd-fynd ag Anghenion Batri

Mae trawsnewidydd DC-DC (e.e., topoleg atseiniol LLC, topoleg pont lawn wedi'i symud yn y cyfnod) yn cynyddu neu'n gostwng y DC llyfn i foltedd gofynnol y batri (e.e., 400V/800V). Er enghraifft:

·Mae OBC Tesla Model 3 yn gostwng 510V DC i 400V i wefru ei system batri 400V.

·Mae OBC Porsche Taycan yn cefnogi foltedd uchel 800V, gan wefru ei fatri 800V yn uniongyrchol.

Allbwn 3.5: Cyflenwad Pŵer Sefydlog gydag Addasiad Dynamig

Caiff y DC olaf ei drosglwyddo i'r batri drwy fws foltedd uchel. Yn y cyfamser, mae'r OBC yn monitro statws y batri yn barhaus drwy'r System Rheoli Batri (BMS) ac yn addasu'r cerrynt/foltedd allbwn yn ddeinamig (e.e., 100A yn ystod gwefru cyflym, 20A yn ystod gwefru araf).

(Pentwr gwefru cerbydau trydan/gorsaf wefru cerbydau trydan)

IV. Esblygiad Technolegol OBC: O Chwyldro "Aneffeithlon" i "Wefru Cyflym Iawn"

Roedd gan OBCs cynnar, a oedd wedi'u cyfyngu gan ddyfeisiau seiliedig ar silicon (e.e., IGBTs), effeithlonrwydd o 85%-90% yn unig ac nid oeddent yn cefnogi gwefru cyflym (pŵer ≤7.2kW). Gyda mabwysiadu dyfeisiau bwlch band eang (e.e., MOSFETs SiC) a thopolegau amledd uchel, mae perfformiad OBC wedi cyflawni "gwelliannau neidio":

4.1 Gwella Effeithlonrwydd: O 85% i Dros 97%

Mae gan MOSFETau SiC golledion dargludiad 50% yn is ac amleddau newid uwch (hyd at 100kHz) na IGBTau silicon, gan wthio effeithlonrwydd OBC y tu hwnt i 97% (e.e., mae OBC Tesla Model 3 yn cyflawni effeithlonrwydd o 97.5%).

4.2 Uwchraddio Pŵer: O 7.2kW i Dros 350kW+

Mae topolegau amledd uchel (e.e., cyseiniant LLC) yn lleihau maint cydrannau magnetig, gan alluogi pŵer uwch. Mae enghreifftiau'n cynnwys: [Enghreifftiau penodol wedi'u hepgor er mwyn byrder]

4.3 Optimeiddio Cyfaint a Chost: Dylunio Integredig

Drwy "integreiddio lefel sglodion" (e.e., integreiddio OBC â thrawsnewidyddion DC-DC i mewn i un modiwl), mae cyfaint OBC yn cael ei leihau 30% a'r gost 20% (e.e., dim ond 0.05m³ y mae OBC BYD Han EV yn ei feddiannu).

(Senario gweithio Gwefrydd Ar y Bwrdd)

V. Tueddiadau'r Dyfodol: "Deallusrwydd" ac "Integreiddio" OBC

Wrth i gerbydau trydan esblygu i fod yn "derfynellau symudedd deallus," bydd swyddogaethau a pherfformiad OBC yn parhau i uwchraddio. Mae tri thuedd allweddol yn haeddu sylw:

(Ffrâm Gwefrydd Ar y Bwrdd)

VI: Integreiddio: Dyluniad Unedig "Cyfuno Aml-Barth"

6.1 Mae OBCs traddodiadol yn gydrannau annibynnol (swmpus a chostus). Bydd OBCs yn y dyfodol yn cyflawni integreiddio drwy:

· Integreiddio OBC + DC-DC: Uno'r gwefrydd ar y bwrdd â thrawsnewidydd DC-DC yn un modiwl (e.e., modiwl gwefru "dau-mewn-un" Tesla Model 3), gan leihau'r gyfaint 30% a'r gost 20%.

· Integreiddio OBC + BMS: Ymgorffori monitro statws batri (e.e., SOC, tymheredd) i leihau oedi cyfathrebu gyda'r BMS (o 100ms i 10ms).

6.2 Effeithlonrwydd Uchel: Poblogeiddio Llwyfannau Foltedd Uchel 800V a Dyfeisiau Bwlch Band Eang

Bydd llwyfannau foltedd uchel 800V (e.e., Porsche Taycan, XPeng G9) yn dod yn brif ffrwd, gan ei gwneud yn ofynnol i OBCs gefnogi folteddau uwch (800V–1000V). Yn y cyfamser, bydd dyfeisiau band eang (SiC/GaN) yn gwthio effeithlonrwydd y tu hwnt i 98% (e.e., mae OBC Huawei DriveONE yn cyflawni effeithlonrwydd brig o 98.5%).

6.3 Deallusrwydd: Cyd-esblygiad gyda Gyrru Ymreolaethol

Bydd OBCs yn integreiddio'n ddwfn â Systemau Gyrru Ymreolaethol (ADS) i alluogi "gwefru rhagfynegol":

·Rhagfynegi Cyflwr y Ffordd: Defnyddio data llywio ADS (e.e., gwefrydd cyflym 3km ymlaen) i gynhesu'r batri ymlaen llaw (gan wella effeithlonrwydd gwefru).

·Cydgysylltu Llwyth: Addasu pŵer gwefru yn ddeinamig yn seiliedig ar anghenion gyrru ymreolaethol (e.e., lleihau'r cerrynt dros dro i flaenoriaethu pŵer modur wrth oddiweddyd).

·Uwchraddio OTA: Diweddaru algorithmau rheoli OBC trwy'r cwmwl (e.e., optimeiddio strategaethau gwefru cyflym) i wella perfformiad yn barhaus.

Casgliad

Yr OBC EV yw'r "canolbwynt craidd" sy'n cysylltu gwefru allanol â'r batri. Mae ei ddatblygiadau technolegol yn pennu effeithlonrwydd gwefru, diogelwch gyrru, ac ystod yn uniongyrchol. O'r "trawsnewidyddion aneffeithlon" cynnar i "derfynellau clyfar gwefru cyflym iawn" heddiw, mae esblygiad yr OBC nid yn unig wedi cyflymu mabwysiadu cerbydau trydan ond hefyd wedi dod yn alluogwr allweddol o ddefnydd effeithlon o ran ynni o dan y nodau "carbon deuol".

Yn y dyfodol, gydag integreiddio dwfn technolegau integreiddio, effeithlonrwydd uchel, a deallus, bydd yr OBC yn datgloi potensial cerbydau trydan ymhellach, gan wneud "gwefru mor gyflym â thanwydd-lenwi" yn realiti.