車(chē)載充電器是雙贏(yíng)解決方案

Vicor 展示了一種 "虛擬電池 "的模塊化方法，能夠解決電動(dòng)汽車(chē) DC 快速充電的問(wèn)題（出自 Nick Flaherty）。

許多現有的 DC 快速充電器使用 400V 的電池組，而不是 800V 的版本。2020 年，全球約有 40 萬(wàn)個(gè)可公開(kāi)使用的 DC 快速充電器，但僅有 2% 支持 800V 車(chē)輛。例如在歐洲，4 萬(wàn)個(gè)充電站中只有 400 個(gè)支持 800V。

Vicor 首席汽車(chē)高級現場(chǎng)應用工程師 Haris Muhedinovic 表示，通過(guò)使用緊湊、高效和雙向電源模塊進(jìn)行車(chē)載充電，可以解決這種不兼容性。

安裝具有 250 至 920V 的寬電壓能力的新的 DC 快速充電站是一種解決方案，但它需要大量的時(shí)間和金錢(qián)投資。另一種方法是將 400V 的充電站升級至支持 800V，這也帶來(lái)了一系列的挑戰。以超過(guò) 150kW 的速度充電并不總是可用，而且充電時(shí)間會(huì )比 800V 的期望值的更慢。

相反，用模塊化的 DC-DC 虛擬電池增加板載充電提供了靈活性和 99% 的效率。Muhedinovic 說(shuō)，這可以更快地被采用，而且無(wú)需對充電基礎設施進(jìn)行獎金投入。

800V 電池和 400V 充電器之間的不兼容問(wèn)題可以通過(guò)電池虛擬化來(lái)解決。使用這種技術(shù)，即使 800V 電池連接到另一側，充電器也可以在車(chē)載充電器的一側看到 400V 電池。這種方法從電池電壓開(kāi)始，使其適應充電站接受的電壓范圍。

NBM 雙向模塊為 DC 快速充電創(chuàng )建一個(gè)虛擬電池

Vicor NBM 雙向模塊支持數十千瓦的功率，功率密度達到 550kW/L 和 130kW/kg。這些產(chǎn)品采用諧振式正弦振幅轉換器拓撲結構，具有零電壓和電流開(kāi)關(guān)，可減少高達 50% 的功率損耗。固定比率轉換使用獨立模塊簡(jiǎn)化了電源架構，同時(shí)在整個(gè)供電鏈中仍然保持高達 99% 的效率。

這來(lái)自于使用更高的頻率與硅晶體管來(lái)減少磁性材料的尺寸。諧振架構考慮了模塊中元件的電感和電阻，以?xún)?yōu)化效率。

將電池連接到 NBM 模塊的一側將立即虛擬出另一側的電池，將電壓或電流除以或乘以一個(gè)恒定的系數以擴大充電站的電壓范圍，從 250 到 460V，從到 500 到 920V。這可以增加合適的充電點(diǎn)的數量，使電動(dòng)車(chē)與任何直流充電站兼容。

該模塊還可用于最大限度地提高供電系統的效率，因為它可以集成牽引電池，為低轉速駕駛提供更高的效率。例如，城市駕駛需要較低的轉速，而 800V 牽引逆變器的效率下降 15% 以上。

該模塊可以以這種輔助方式為逆變器提供一半的電池電壓，將開(kāi)關(guān)損耗減半并延長(cháng)駕駛里程。這是集成的、模塊化的供電方法如何優(yōu)化供電網(wǎng)絡(luò )的另一個(gè)優(yōu)勢，從而能部分使用 DC-DC 轉換器來(lái)保持峰值效率。

模塊化封裝技術(shù)簡(jiǎn)化電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統的裝配和制造，還提供了電源的靈活性和可擴展性。設計師可以使用同一模塊配置擴展充電功率從 50 到 150kW ，而不需要額外的資格和認證。