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  • 1 # 親面獸

    這個屬於高階應用,公式使用W=UIt,而非P=UI。三相電,而非單相;且涉及開關電源基礎知識。屬於高中水平能看懂,但是比較精妙的設計。想弄懂原理可以看我說下去。

    假設電池容量為150度,也就是W=150000。t=15×60=900s。但是要注意U並不等於380。U是指的平均電壓380V,而非充電電壓380V。原理如下:

    當交流電整流成直流電之後,透過開關管,充電樁用的是IGBT做開關管,也就是和諧號動車用的電源模組核心,每秒開關40萬次(氮化鎵是450萬次,所以功率強),開關40萬次的原因是直流電要透過變壓器,就必須用多次開關的方法,用脈衝形式透過。而且因為每次開關透過的功率都非常小,所以直流變壓器比交流變壓器可以大幅縮小體積。

    透過變壓器後升壓或者不升壓、降壓都可以。通常都是升壓,看場景決定的。

    拿手機充電器來打比方:

    一個手機電池是固定的,也就是電阻R恆定,但是電壓卻有5V4A,5V2A,12V2A,20V3A等很多方案。就用最簡單的5V2A和5V4A對比,R和U恆定時,I也恆定,但為什麼會有2A和4A兩種電流呢?就是因為這裡標的5V是平均電壓,而非實際電壓!

    用萬用表只能測出平均電壓,而不能測出實際電壓!實際電壓必須使用示波器才能讀出。

    5V4A的原理就是拿10V電壓,每秒開關40萬次,電壓提升2倍,讓總通電時間下降一半,那麼用公式W=UIt來帶入

    5V2A就是W=5×2×1=10

    5V4A就是W=10×4×0.5=20

    這樣就做出了一個功率翻倍的電源,因為萬用表只能測出平均電壓,所以,雖然5V4A使用的實際瞬時電壓是10V,萬用表依然只顯示5V。

    有人就要問了,瞬間那麼高的電壓不會把電池擊穿嗎?會啊!所以大家說快充危險就是因為這個原因。但也已經測試了普通電池的耐受力,瞬間來說一個普通鋰電池還是能承受30V左右的電壓的,電壓高,但通電時間短,安全性還是能保證的。每秒40萬次開關,40萬分之一秒的高壓通電時間,影響真的不是很大。所以,山寨充電器不要隨便用。

    手機充電原理就是電動汽車充電原理。但手機頂多現在也就20V充電,汽車可是平均電壓就380V,像快充還標稱800V,實際都是幾千伏的直流脈衝,那麼汽車電池又怎麼承受呢?

    就是串聯分壓!

    一個電池耐受30V,那麼3個串聯就是電池本身12V,耐受90V了~通常電動車都是12V電池組,但如果重新設計,做成30個電池串聯分壓,是不是就能承受900V充電了?只要不斷串聯,理論上充電電壓沒有上限。

    所以,所謂的15分鐘充滿,續航1000km,其充電樁必然重新設計,瞬間電壓可能是直接使用配電網的10000V。

    基礎原理懂了,那麼我就按我的思路設計一個充電過程,你聽聽有沒有道理:

    首先是汽車鋰電池組,從3個串聯的12V提升為12個串聯的48V,這樣耐壓可以比普通充電池提升4倍!

    2是電池組改接,從當前的多組並聯再串聯模式改變為黑鯊手機那種串充並放模式,也就是充電口和放電口採用不同接線模式,充電時串聯分壓,放電時並聯可以輸出高功率。當前的電動車都還是串充串放模式。

    電池組12改48不需要多少錢,但改串充並放得耗很多專利。這個串充並放隨便一個電工都懂,都能接線,但是大功率下這樣搞,電源管理晶片等都要重新設計,很花錢!

    3是改充電樁取電模式。15分鐘充150度電,無論什麼電壓模式都是很考驗電網的,因為電網是恆壓供電,關鍵引數還是看負荷。一般一條240電纜的1萬伏的配網線路,也就能承受6000個千瓦功率。而這個充電樁15分鐘150度電,功率600個千瓦,相當於300個電磁爐同時滿載,一輛車用一小區的電!所以,要自建一套電池,至少得存600度電,平常用慢充不停的充,當電車過來時從電池取電充車。

    最後就是充電樁升壓,電池都升壓4倍了,充電樁升4倍電壓也沒問題。電壓升4倍,線徑就能降低到四分之一!這種情況下,不僅電纜不會更粗,可能還會更細!

    還有一種充電樁設計模式就是電網和自備電池一起放電,並放模式,以降低自備電池損耗提升經濟性。這個科技樹現階段還只有byd一家在第四代電動車上用,而且發生了一些不好的事,科技樹還不是很成熟。

  • 2 # 樹150634683

    為什麼不設計車用長途充電寶呢,平時用車400/500綽綽有餘,長途如果租用行李箱式充電寶根據距離租用合適,還能直接換電,即能降低購車費用也能降低車身重量,還能節省資源。

  • 3 # 加利福尼亞9U9s

    充電樁到車的好解決,提高電壓就中縮小電纜,但電網可能無法承受如此大的電流,除非那個終端變壓器只供你一個人充電,所以那麼說續航1000多公里,幾分鐘就充滿的就是不懂電工知識的

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