
隨著電動(dòng)汽車(EV)行業(yè)邁向800V高壓時(shí)代,如何高效、安全地實(shí)現(xiàn)更高電壓輸出成為技術(shù)焦點(diǎn)。全球領(lǐng)先的測(cè)試測(cè)量解決方案提供商——泰克旗下EA Elektro-Automatik品牌直流可編程電源的串聯(lián)連接技術(shù)為800V高壓架構(gòu)提供關(guān)鍵支持,助力電動(dòng)汽車制造商突破功率瓶頸,實(shí)現(xiàn)更快充電、更輕車身與更長(zhǎng)續(xù)航的三重躍升。
直流可編程電源的串聯(lián)連接
在所需功率遠(yuǎn)高于單個(gè)電源所能提供的應(yīng)用中,用戶可以根據(jù)需求將多個(gè)電源串聯(lián)或并聯(lián)連接。將多個(gè)電源并聯(lián)連接會(huì)增加電流和功率,同時(shí)保持電壓恒定。相反,將它們串聯(lián)連接會(huì)將各個(gè)電源的電壓相加,從而獲得更高的總輸出電壓,而電流保持不變。
串聯(lián)將各單元電壓疊加:Vout = V1 + V2 + …。然而,在將電源串聯(lián)連接之前,用戶必須遵守一些注意事項(xiàng)。例如,串聯(lián)連接僅允許在相同類型和制造商型號(hào)的電源之間進(jìn)行,即具有相似電壓、電流和輸出阻抗額定值的電源。但最重要的是,電流額定值必須匹配。此外,兩個(gè)或多個(gè)電源的串聯(lián)操作只能在任一電源的輸出隔離電壓額定值范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn),以獲得比單個(gè)電源更高的電壓。
為確保安全與精度,請(qǐng)遵循以下六項(xiàng)規(guī)則。
-每個(gè)電源的電壓設(shè)置必須相同。
-將所需的總電壓除以串聯(lián)電源的數(shù)量。 如果使用兩個(gè)電源,則將每個(gè)設(shè)置為所需總電壓的一半。如果使用三個(gè)電源,則將每個(gè)設(shè)置為所需總電壓的三分之一。依此類推。
-確保每個(gè)電源的電流設(shè)置匹配。
-切勿超過(guò)串聯(lián)中任何電源的輸出隔離電壓額定值。
-嚴(yán)禁任何電源承受負(fù)電壓。
-必須對(duì)每個(gè)電源進(jìn)行單獨(dú)控制。
電動(dòng)汽車:串聯(lián)應(yīng)用示例
在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,800V電池正成為主流。分析數(shù)據(jù)顯示,通過(guò)將電池電壓提高到800V,與400V相比,為電動(dòng)汽車電機(jī)和其他設(shè)備供電所需的電流要低得多,從而允許使用更細(xì)的電纜和更小的電子元件。
因此,這減輕了車輛的重量,并最大限度地減少了因發(fā)熱造成的能量損失,從而提高了整體效率和電池續(xù)航里程。此外,這有助于電池充電更快,這是吸引電動(dòng)汽車買家的一個(gè)主要因素。目前,包括特斯拉、比亞迪等在內(nèi)的主流電動(dòng)車制造商均已采用800V高壓架構(gòu),且采用該技術(shù)的車企數(shù)量正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
圖1:兩臺(tái)EA-PSB 10500-30(需同型號(hào)、同規(guī)格)串聯(lián)輸出800 V/30 A。銅質(zhì)匯流排與遠(yuǎn)端補(bǔ)償確保負(fù)載端精度達(dá)±0.1 %。
EA-PSB 10500-30銅質(zhì)匯流排設(shè)計(jì)與遠(yuǎn)端補(bǔ)償功能可消除高壓大電流下的線路損耗,確保負(fù)載端電壓精度達(dá)±0.1%。此外,電源內(nèi)置的主-從總線接口支持并聯(lián)擴(kuò)展,未來(lái)如需更高電流,僅需并聯(lián)更多單元即可無(wú)縫升級(jí)。在開(kāi)始項(xiàng)目之前,請(qǐng)確保電源同型號(hào)再進(jìn)行串聯(lián)連接。為了使用400V單元產(chǎn)生800V電源,必須如圖1所示連接兩個(gè)相同的電源。
提供多種輸出直流電壓的直流可編程電源
為實(shí)現(xiàn)上述串聯(lián)/并聯(lián)功能,EA-PSB 10500-30配備如下接口(見(jiàn)圖2)。
圖 2. EA-PSB 雙向電源單元的后板接口示意圖
-1)接口插槽:用于安裝選配的通信或功能擴(kuò)展模塊 (如數(shù)字 I/O、CAN 總線等)。
-2)主-從總線接口:用于構(gòu)建并聯(lián)連接系統(tǒng)(Parallel Connection System),實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電源的協(xié)調(diào)控制和狀態(tài)監(jiān)控,此接口連接主設(shè)備和輔助設(shè)備。
-3)均流總線接口:用于構(gòu)建并聯(lián)連接系統(tǒng),確保各并聯(lián)電源之間的電流均等分配(Current Sharing),此接口連接所有并聯(lián)單元的均流信號(hào)。
-4)輸出電壓遠(yuǎn)端補(bǔ)償輸入端子:用于連接遠(yuǎn)端補(bǔ)償(Remote Sense)線,補(bǔ)償負(fù)載連接導(dǎo)線上的壓降,確保負(fù)載點(diǎn)獲得精確的設(shè)定電壓。
-5)輸出端子(銅質(zhì)匯流排):設(shè)備的主直流功率輸出連接點(diǎn)(DC Output Terminal),采用大電流銅質(zhì)匯流排(Copper Busbar) 設(shè)計(jì),可承載高額定電流。
-6)交流電源輸入端子:用于連接設(shè)備的主電源輸入(Mains / AC Input),為設(shè)備運(yùn)行提供電能。
-7)以太網(wǎng)接口:RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口(Ethernet Interface),用于通過(guò)TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信、控制和數(shù)據(jù)傳輸。
-8)USB接口:USB通信接口(USB Interface),通常用于連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)備配置、控制和軟件更新。
-9)隔離模擬量編程/監(jiān)控及其他功能接口(DB15母座):15針D-Sub母型接口(DB15 Female Connector),提供電氣隔離的(Isolated)模擬量設(shè)定信號(hào)輸入、監(jiān)控信號(hào)輸出以及其他控制信號(hào)(如啟停、報(bào)警)。
-10)接地連接螺釘:設(shè)備保護(hù)接地(Protective Earth - PE)連接點(diǎn),必須使用低阻抗導(dǎo)線將其可靠連接至系統(tǒng)的接地排或大地,確保安全。
關(guān)于泰克科技
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