如何兼容400V和800V平台
小黑G60本身自带的电池作为能量源,需要给400V或800V的电动汽车进行充电,也就是说移动充电的设计需要兼容市面上现有400伏平台和即将到来的800伏平台,在这里需要做哪些设计才能实现,难度又在哪里?
对于一个普通的电动汽车的直流快速充电桩来说,通常采用一个含多个功率级的大功率快速DC充电器,一般包括一个三相主动整流前端,用来处理来自电网的交流-直流转换并应用功率因数校正;以及一个DC-DC,用来提供隔离并使输出电压适应EV电池的需要。
而移动充电的小黑,在能量转换过程中,需要一个大型的DC-DC,把小黑G60里面的电池的电压,转换成电动汽车需要的电压。这里可以采用双主动桥式(DAB)转换器,通过使用单变压器结构和磁通平衡控制技术来实现双向功能和高功率和能效,来应对EV电池在200V至1000V宽范围内的充电需求。当然设计方案里面可以使用CLLC谐振转换器可用于快速充电,但需要在宽输出电压范围内进行控制、最佳化和调整。
DC-DC的转换中,功率电子的设计是核心,因为这里的能耗很关键,一方面小黑的电能是自带,能耗过大使用时不够经济;另一方面,如果损耗过大,热管理是个隐患问题。
All in 1 RxPower电源管理系统
普通用户可能不了解All in 1 RxPower难度有多大。这里“All in”的困难在于要集成多种功能,包括与电网双向传递、新能源汽车高压直流快充、交流放电等,还要实现高度集成和传能效率达98.7%。
首先,要实现与电网双向传递,是由于黑马G60包含了一个双向的充电机,可以和电网进行V2G的交互,既可以通过充电将电能存储在小黑的电池中,也可以在没有进行充电服务的时候,通过放电将电能从小黑的电池中释放出来回馈电网——不充电的时候可以做储能的服务。
其次,新能源汽车高压直流快充,就是前文解释过的DC-DC的电路,也是需要在架构设计中考虑的。
最后,交流放电是指电动汽车的回馈功率也可以通过单独的接口输出,这让小黑G60充满了也可以当作一个家庭的备用电源来使用。从架构上来看,在这里包含了一个双向的AC-DC和一个大功率DC-DC,这两个功率电子的拓扑结构可以设计在一个电路板里面。
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