歐洲地區(qū)大幅擴(kuò)建400V充電站的基礎(chǔ)設(shè)施，目前已有約400個地點(diǎn)就緒，并且還在不斷增加。然而，800V汽車的電池，很難在400V充電站進(jìn)行充電。據(jù)外媒報道，德國老牌汽車零部件供應(yīng)商普瑞公司（Preh）為此開發(fā)了新型高壓升壓器。
?。▓D片來源：普瑞公司）
該升壓器可以隨車攜帶，在常規(guī)400V充電站能使電壓從400V升至800V，輸出功率達(dá)到150 kW，從而為800V汽車快速充電。經(jīng)過35分鐘左右的充電時間，車用電池的充電量能從5%升至80%，這將顯著增加高壓車輛的充電機(jī)會。
該器件是典型的諧振轉(zhuǎn)換器，通常在集成電路中使用。它有兩種功率等級，分別為50kW和150kW。其特殊的拓?fù)涫股龎浩鞯男蔬_(dá)到97％以上。為了實(shí)現(xiàn)這樣的效率，需要開發(fā)和測試合適的軟件算法，以實(shí)現(xiàn)全球所有直流充電站的互操作使用。
全球各個國家/地區(qū)對快速充電站的具體標(biāo)準(zhǔn)不同，與新國標(biāo)GB/T 、歐標(biāo)美標(biāo)CCS,日標(biāo)CHAdeMO等有關(guān)的充電和通信協(xié)議也有所不同。此外，充電電纜預(yù)充電、絕緣監(jiān)控或PE合理性和平衡等主題也因地理位置而異，并且需要使用智能軟件算法。普瑞公司為此提供了全球可互操作解決方案，其中帶有通用軟件和相同硬件。二者均已在常規(guī)快速充電站進(jìn)行過現(xiàn)場測試。
該升壓器架構(gòu)具有兩點(diǎn)額外優(yōu)勢：首先，在最高限量為750V的快速充電站，通過150kW的升壓器，可使800V動力電池實(shí)現(xiàn)100%的充電量，同時不會因切換過程浪費(fèi)時間；第二，在充電過程中，持續(xù)為電氣系統(tǒng)組件提供電壓，從而保持穩(wěn)定的800V電壓。
安裝在升壓器頂部的單獨(dú)的DC/DC轉(zhuǎn)換器，可用作“多轉(zhuǎn)換器”，將800V電壓轉(zhuǎn)換為三種不同類型的電壓：48V、12V和400V。例如，48V電壓可為高性能車輛的側(cè)傾穩(wěn)定功能提供動力。該系統(tǒng)還可以雙向工作，通過恢復(fù)功能，可將48V轉(zhuǎn)換回800V。12V電壓可為車輛的酒店用電負(fù)載供電，而400V電壓將用于運(yùn)行電動空調(diào)壓縮機(jī)。一些OEM已在探討，如何取代電動汽車中傳統(tǒng)的12V電池，尤其是為了減輕重量。將來，使用包含DC/ DC轉(zhuǎn)換器組合的智能系統(tǒng)架構(gòu)，有可能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
該三級DC/ DC轉(zhuǎn)換器具有高效封裝的設(shè)計特點(diǎn)。由于安裝空間較小，為電磁兼容性（EMC）隔離措施留下的空間非常小，因此其挑戰(zhàn)之一是充分避免發(fā)生EMC干擾。因此，在每一級上都使用諧振轉(zhuǎn)換器，能夠以高達(dá)96％的效率，實(shí)現(xiàn)柔和無損耗的電壓轉(zhuǎn)換。
受益于高效率，所產(chǎn)生的廢熱可以大幅減少，并實(shí)現(xiàn)緊湊的系統(tǒng)設(shè)計。所選擇的拓?fù)淇墒箖?nèi)部電壓保持低于650V。因此，可以在表面貼裝器件（SMD）設(shè)計中，使用成本較低的Si MOSFET（硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）。此外，紋波電流（ripple current）可以保持較小的振幅。
該轉(zhuǎn)換器的核心在于強(qiáng)大的計算單元，通過智能控制概念，控制整個多轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。該多轉(zhuǎn)換器和高壓增壓器適合緊湊的安裝空間，并且集成到電動傳動系統(tǒng)中。該公司已在其250kW高性能測試實(shí)驗(yàn)室中，對這些組件的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。
目前，基于帶有通用部件的模塊化平臺概念，下一代高壓增壓器正在研發(fā)中。在下一代DC/DC多轉(zhuǎn)換器中，開發(fā)的重點(diǎn)是進(jìn)一步優(yōu)化安裝空間，同時提高功率密度。另外，電池管理系統(tǒng)也在進(jìn)一步開發(fā)中，目前版本已投入量產(chǎn)，將用于各種混合動力汽車和工業(yè)卡車。
預(yù)計未來還將推出11kW的車載充電器解決方案，為車輛到電網(wǎng)（V2G）和車對負(fù)載（V2L）提供雙向充電選項(xiàng)，并進(jìn)一步開發(fā)11kW的無線充電解決方案。
