회사 비전: 지속 가능한 미래를 위한 충전

고전력 충전 디코딩

2025-04-03

T 올해 초에는 놀라운 성장이 있었습니다. ~에 글로벌 NEV 시장. 로서 비판적인 새로운 인프라가 구축되면서 충전소가 급속도로 늘어나고 있으며, 규모도 꾸준히 확대되고 있습니다. 최신 데이터에 따르면 중국을 예로 들면 2025년 1월까지 중국 내 누적 충전 인프라 수는 1,321만3000개로 전년 대비 49.1% 증가했습니다. 그 중에서도 고출력 충전은 중국 충전 파일 산업의 새로운 밝은 희망으로 떠오르고 있습니다.

1 고전력 충전의 정의

고출력 충전 장치는 이름에서 알 수 있듯이 고출력 출력 기능을 갖춘 충전 장치입니다. 기존의 충전 파일과 비교했을 때, 가장 두드러진 장점은 충전 시간을 크게 단축하는 데 있습니다. .

고전력 충전 충전 기술을 나타냅니다 높은 전력 출력을 제공하며 주로 빠른 충전에 사용됩니다. 일반적으로, 충전 전력이 클수록 충전 시간은 짧아지며, 충전 전력은 AC 충전의 경우 차량 OBC(Onboard Charger), DC 충전의 경우 BMS(Battery Management System)에 따라 달라집니다. 충전이 시작되기 전에 차량과 충전 장비 간의 통신이 점검 및 확인됩니다. 가장 중요한 측면 중 하나는 차량이 수용할 수 있는 충전 전력입니다. .

현재 고전력 충전은 주로 충전 전류를 증가시키는 것을 목표로 합니다. 차량의 전체 전압 플랫폼을 높임 . 하지만, 충전전류가 상승하면 단자 및 케이블의 발열량이 급격히 상승한다. , 이는 급격한 온도 상승으로 이어질 것입니다. 잠재적으로 피해를 줄 수 있는 충전 장치의 전자 부품이 손상되어 심각한 문제가 발생할 수도 있습니다. 불 - 관련된 안전사고.

2 고전력 충전의 작동 원리

- 고전압 또는 고전류 출력: 충전 전압 또는 충전 전류, 또는 둘 다를 증가시키면 단위 시간당 배터리에 전달되는 전기량이 증가합니다. 예를 들어, 기존 충전은 5V/2A와 같이 낮은 전압과 전류를 사용할 수 있습니다. 고전력 충전은 800V 또는 1000V와 같이 더 높은 전압을 사용하거나 800A 및 1500A와 같이 더 큰 전류를 사용할 수 있습니다.

2.2 충전회로 설계 최적화: PFC + LLC 아키텍처와 같은 첨단 전원 관리 칩 및 회로 토폴로지가 채택되었습니다. . 이는 충전 효율을 향상시키고, 에너지 손실을 줄이며, 충전 장비가 고전력 출력 조건에서도 높은 변환 효율과 안정성을 유지할 수 있도록 보장합니다.

2.3 지능형 충전 관리: 지능형 칩과 알고리즘의 도움으로 전력, 전압, 온도 등 배터리 상태를 실시간으로 모니터링합니다. 배터리의 실제 상태에 따라 , 충전 매개변수는 자동으로 조정됩니다. 정전류, 정전압 전류 제한, 정전압 부동 충전과 같은 충전 모드를 구현합니다. 이를 통해 충전 과정의 안전성과 효율성이 보장됩니다. .

3 고전력 충전의 장점

3.1 충전 시간 단축: 이는 고전력 충전의 가장 큰 장점입니다. 예를 들어, NEV 분야에서는 15분 이내에 전기 대형 트럭의 전력을 60% 이상 보충할 수 있습니다. . 일반 NEV의 경우 20%에서 80%까지 충전하는 데 15분 밖에 걸리지 않습니다. .

3.2 향상된 사용자 편의성 : 고출력 충전으로 충전 과정에서 사용자가 기다리는 시간을 줄여줍니다. 이를 통해 EV 및 기타 장치의 사용이 더욱 편리해지고 여행 효율성이 향상되며 “범위 불안”

3.3 운영 효율성 향상: 물류 및 운송 분야에서 EV는 신속하게 보충되어 다음 운송 작업에 투입될 수 있으며, 이를 통해 물류 차량의 운영 효율성이 향상되고 운영 비용이 절감됩니다.

4. 고전력 충전의 적용 시나리오

4.1 공공 충전소 : 고속도로 휴게소, 대형 주차장 등 공공장소에 고출력 충전소를 설치 전기 자동차의 빠른 충전을 가능하게 하여 대기 시간을 최소화합니다. 시간.

4.2 물류 운송: 장거리 운송에서 고출력 충전은 충전 시간을 크게 줄이고 운송 효율성을 향상시킵니다.

5. 고전력 충전의 기술적 유형

5.1 액체 냉각 충전 기술: 액체 냉각 충전 기술은 충전 중에 냉각수를 사용하여 충전 건 및 케이블과 같은 가열 장비를 냉각합니다. 이 방법을 사용하면 충전 중 온도를 효과적으로 제어하여 더 얇은 케이블을 사용할 수 있으며, 충전 장비와 차량의 안전을 보장할 수 있습니다. 테슬라의 V3 슈퍼차저는 이 액체 냉각 기술을 사용합니다.

5.2 800V 고전압 아키텍처: 포르쉐 타이칸 등 새로 개발된 EV 중 다수는 800V 고전압 전기 시스템을 탑재하고 있습니다. 이 고전압 시스템은 충전 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 동일한 전력에서 전압이 높을수록 충전 중 에너지 손실과 열 발생을 줄여 전류를 낮추는 결과를 가져옵니다. .

5.3 고출력 충전 파일: 고출력 충전 파일은 놀라울 정도로 높은 충전 전력을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 350kW 충전 시설은 15분 안에 배터리의 80%를 충전할 수 있습니다. 이러한 충전 파일은 일반적으로 CHAdeMO, CCS, GB/T 등 여러 표준을 지원하여 다양한 차량과의 호환성을 보장합니다.

5.4 배터리 관리 시스템(BMS): 배터리 관리 시스템은 고전력 충전에서 핵심적인 역할을 한다. 온도, 전압 등 배터리 상태를 모니터링할 수 있습니다. 충전 레벨 안전하고 효율적인 충전 프로세스를 보장합니다. BMS는 배터리 과열이나 과충전을 방지하기 위해 충전 전략을 최적화할 수 있습니다. 배터리 수명 연장 .

6. 고전력 충전의 과제

- 열 발산

충전 전력이 증가함에 따라, 장비의 방열 요구 사항이 더욱 까다로워졌습니다. . 예를 들어, 480kW 충전소가 최대 전력으로 작동할 때 방열은 20kW를 초과해야 합니다. 높은 전력과 장기간 작동이 필요한 중장비 트럭 충전 분야에서는 더 효과적인 방열과 더 높은 장비 안정성이 필수적입니다. 방열 분야의 세 가지 주요 기술로는 전통적인 직접 환기 방식, 독립형 공기 덕트, 액체 냉각이 있습니다. 이들 중 독립형 공기 덕트와 액체 냉각 장치는 비교적 높은 보호 수준을 제공합니다. .

- 전반적인 효율성

고출력으로 인해 효율성 문제가 더욱 두드러지고, 이는 방열과 발전소 전체의 경제적 이익에 영향을 미칩니다. 전력 변화 분야에서는 토폴로지와 시스템 레벨의 최적화 외에도 실리콘 카바이드 소자와 같은 새로운 반도체 소자의 적용도 매우 중요합니다. 그러나 현재 실리콘 카바이드 소자의 적용은 여전히 비용, 고주파 구동에 대한 수요, 지원 자기 소자의 설계, 방열 및 단락 보호 등의 과제에 직면해 있습니다.

- 소음

소음은 충전 사용자의 경험과 충전소 위치에 영향을 미칩니다. 특히 소음 요구 사항이 높은 일부 장면에서는 소음 장비를 사용할 수 없거나 사용 및 설치가 제한됩니다. 예를 들어, 소음 영향을 줄이기 위한 해당 조치를 취해야 합니다. 소음 제어에서는 선풍기 배치, 공기 덕트 설계, 방음재 및 흡음재의 사용이 모두 주요 요소이며, 이는 모두 소음 수준에 영향을 미칩니다.

- 전력망

고전력 DC 충전의 광범위한 적용은 전력망에 영향을 미칠 것입니다. 이로 인해 전력망 부하가 크게 증가합니다. 특히 쇼핑몰, 주거지역 등의 현장에서는 전력망 용량이 제한되어 있으며, 고전력 충전 장비를 이용하려면 일반적으로 추가 용량 확장이 필요합니다. 이 지역의 전력망 용량 확장은 어려울 뿐만 아니라 비용도 많이 듭니다. 고출력 충전의 급격한 전력 상승 및 하락은 전력망 변동을 심화시키며, 이는 전력망 안정성에 문제를 초래합니다. 이러한 급격한 전력 변화는 전력망의 피크-밸리 특성에 영향을 미쳐 피크-밸리 차이를 증가시킬 수 있으며, 피크-밸리 시간의 변화를 초래하여 발전소 운영의 경제적 이익에 영향을 미칠 수 있습니다.