Bu yılın başları, küresel NEV (Yeni Enerjili Araç) pazarında dikkate değer bir büyümeye tanıklık etti. Kritik bir yeni altyapı olarak şarj istasyonları, ölçekleri sürekli genişleyerek hızlandırılmış bir hızda konuşlandırılıyor. En son verilere göre, Çin'i örnek alırsak, Ocak 2025 itibarıyla Çin'deki toplam şarj altyapısı sayısı, yıllık %49,1 artışla 13,213 milyona ulaştı. Bunlar arasında, yüksek güçlü şarj, Çin şarj istasyonu endüstrisinde yeni bir parlak nokta haline geliyor.

Yüksek güçlü şarj istasyonu, adından da anlaşılacağı gibi, yüksek güçlü çıkış yeteneğine sahip bir şarj cihazıdır. Geleneksel şarj istasyonu ile karşılaştırıldığında, en belirgin avantajı şarj süresini önemli ölçüde azaltmasıdır.

Yüksek güçlü şarj, esas olarak hızlı şarj için kullanılan yüksek güçlü bir çıkışa sahip bir şarj teknolojisini temsil eder. Genel olarak, şarj gücü ne kadar yüksek olursa, şarj süresi o kadar kısa olur ve şarj gücü, AC şarj için aracın OBC'sine (araç üstü şarj cihazı) veya DC şarj için BMS'ye (Batarya Yönetim Sistemi) bağlıdır. Şarj başlamadan önce, araç ile şarj ekipmanı arasındaki iletişim kontrol edilir ve onaylanır; bununla ilgili önemli bir husus da aracın kabul edebileceği şarj gücüdür.

Şu anda, yüksek güçlü şarj esas olarak aracın genel voltaj platformunu yükseltmeden şarj akımını artırmayı amaçlamaktadır. Ancak, şarj akımı yükseldiğinde, terminallerin ve kabloların kalori değeri hızla artar, bu da sıcaklıkta keskin bir artışa yol açar, şarj cihazının elektronik bileşenlerine zarar verebilir ve hatta ciddi bir yangınla ilgili güvenlik kazasına neden olabilir.

Yüksek voltaj veya yüksek akım çıkışı: Şarj voltajını veya şarj akımını ya da her ikisini birden artırarak, birim zamanda bataryaya verilen elektrik miktarı artırılır. Örneğin, geleneksel şarjda 5V/2A gibi daha düşük voltaj ve akım kullanılırken; yüksek güçlü şarjda 800V veya hatta 1000V gibi daha yüksek voltaj veya 800A ve 1500A gibi daha büyük akımlar kullanılabilir.

2.2 Şarj devresi tasarımını optimize edin: PFC + LLC mimarisi gibi gelişmiş güç yönetimi çipler ve devre topolojileri benimsenir. Bu, şarj verimliliğini artırabilir, enerji kaybını azaltabilir ve yüksek güçlü çıkış koşullarında şarj ekipmanının yüksek dönüşüm verimliliğini ve kararlılığını korumasını sağlayabilir.

2.3 Akıllı şarj yönetimi: Akıllı çipler ve algoritmalar yardımıyla, güç, voltaj, sıcaklık gibi pil durumunun gerçek zamanlı izlenmesi. Pilin gerçek durumuna göre, sabit akım, sabit voltaj akım sınırlama ve sabit voltaj yüzer şarj gibi şarj modlarını uygulamak için şarj parametreleri otomatik olarak ayarlanır. Bu, şarj işleminin güvenliğini ve verimliliğini garanti eder.

1 Kısa şarj süresi: Yüksek güçlü şarjın en önemli avantajı budur. Örneğin, YEV (Yeni Enerjili Araç) sektöründe, elektrikli ağır vasıtaların gücünü 15 dakika içinde %60'ın üzerinde yenileyebilir. Normal YEV'ler için ise %20'den %80'e şarj olmak yalnızca 15 dakika sürer.

2 Geliştirilmiş Kullanıcı Kolaylığı: Yüksek güçlü şarj, kullanıcıların şarj işlemi sırasındaki bekleme sürelerini azaltır. Bu, EV'lerin ve diğer cihazların kullanımını daha kullanışlı hale getirir, seyahat verimliliğini artırır ve "menzil kaygısını" hafifletir.

3 Operasyonel verimliliği artırın: Lojistik ve taşımacılık alanlarında, elektrikli araçlar (EV'ler) hızla şarj edilip bir sonraki taşıma görevine dahil edilebilir, bu da lojistik filoların operasyonel verimliliğini artırır ve işletme maliyetlerini düşürür.

1 Halka açık şarj istasyonları: Otoyol servis alanları ve büyük otoparklar gibi halka açık yerlerde, yüksek güçlü şarj üniteleri elektrikli araçların hızlı şarj edilmesini sağlayarak bekleme süresini en aza indirir.

2 Lojistik taşımacılığı: Uzun mesafeli taşımacılıkta, yüksek güçlü şarj şarj süresini önemli ölçüde azaltır ve taşımacılık verimliliğini artırır.

1 Sıvı soğutmalı şarj teknolojisi: Sıvı soğutmalı şarj teknolojisi, şarj tabancaları ve kablolar gibi ısıtma ekipmanlarını şarj sırasında soğutmak için soğutucu kullanır. Bu yöntem, şarj sırasında sıcaklığı etkili bir şekilde kontrol edebilir, daha ince kabloların kullanılmasına olanak tanır ve şarj ekipmanlarının ve araçların güvenliğini sağlar. Tesla'nın V3 Supercharger'ı bu sıvı soğutma teknolojisini kullanır.

2 800V yüksek voltaj mimarisi: Porsche Taycan gibi yeni geliştirilen birçok elektrikli araç, 800V yüksek voltajlı bir elektrik sistemine sahiptir. Bu yüksek voltaj sistemi, şarj süresini önemli ölçüde azaltabilir. Aynı güç altında, daha yüksek voltaj daha düşük akım anlamına gelir, böylece şarj sırasında enerji kaybı ve ısı üretimi azalır.

3 Yüksek güçlü şarj istasyonları: Yüksek güçlü şarj istasyonları dikkat çekici derecede yüksek şarj gücü sağlayabilir. Örneğin, 350kW'lık bir şarj istasyonu, bataryanın %80'ini 15 dakika içinde şarj edebilir. Bu şarj istasyonları genellikle CHAdeMO, CCS, GB/T gibi birden fazla standardı destekleyerek farklı araçlarla uyumluluğu sağlar.

4 Pil yönetim sistemi (BMS): Yüksek güçlü şarjda pil yönetim sistemi (BMS) kilit rol oynar. Pilin sıcaklık, voltaj ve şarj seviyesi gibi durumlarını izleyebilir ve güvenli ve verimli bir şarj süreci sağlayabilir. BMS, pilin aşırı ısınmasını veya aşırı şarj olmasını önlemek için şarj stratejisini optimize edebilir, böylece pil ömrünü uzatabilir.

Isı Dağılımı

Zərərlənmə gücünün artması ilə avadanlığın istilik yayılması tələbləri daha da çətinləşir. Məsələn, 480 kVt-luq doldurma yığını tam gücdə işləyərkən, onun istilik yayılması ehtiyacları 20 kVt-dan çox olur. Yüksək güc və uzun müddətli işləmə tələb edən ağır yük maşınları doldurma sahələrində daha təsirli istilik yayılması və daha yüksək avadanlıq etibarlılığı vacibdir. İstilik yayılması sahəsində üç əsas texnologiya ənənəvi birbaşa havalandırma üsulu, müstəqil hava kanalları və maye soyutmadır. Bunlar arasında müstəqil hava kanalları və maye soyutma nisbətən yüksək qoruma səviyyələri təklif edir.

Genel verimlilik

Yüksek güç nedeniyle, verimlilik sorunu daha belirgin hale gelecek ve bu da tüm istasyonun ısı dağılımını ve ekonomik faydalarını etkileyecektir. Güç dönüşümü alanında, topoloji ve sistem düzeyindeki optimizasyona ek olarak, silikon karbür cihazlar gibi yeni yarı iletken cihazların uygulanması da çok kritiktir. Ancak, şu anda silikon karbür cihazların uygulanması hala maliyet, yüksek frekanslı sürüş talebi, destekleyici manyetik cihazların tasarımı, ısı dağılımı ve kısa devre koruması gibi bazı zorluklarla karşı karşıyadır.

Gürültü

Gürültü, kullanıcıların şarj deneyimini ve istasyonun yerleşimini etkileyecektir. Özellikle yüksek gürültü gereksinimleri olan bazı senaryolarda, gürültülü ekipman kullanılamaz veya kullanımı ve kurulumu kısıtlanır, örneğin gürültünün etkisini azaltmak için ilgili önlemlerin donatılması gerekir. Gürültü kontrolünde, fan yerleşimi, hava kanalı tasarımı ve ses yalıtımı ile ses emici malzemelerin kullanımı, gürültü seviyesini birlikte etkileyen temel faktörlerdir.

elektrik şebekeleri

Yüksek güçlü DC şarjın geniş çapta uygulanması güç şebekesini etkileyecektir. Güç şebekesi yükünde önemli bir artışa neden olur. Özellikle alışveriş merkezleri, konut alanları ve diğer sahnelerde güç şebekesi kapasitesi sınırlıdır ve yüksek güçlü şarj ekipmanına erişim genellikle ek kapasite genişletme gerektirir. Bu bölgelerdeki güç şebekesi kapasite genişletme hem zordur hem de maliyetlidir. Yüksek güçlü şarjın hızlı güç yükselişi ve düşüşü, güç şebekesi dalgalanmasının yoğunlaşmasına yol açarak güç şebekesi kararlılığına meydan okur. Bu hızlı güç değişimi, güç şebekesinin zirve-vadi özelliklerini etkileyebilir, zirve-vadi farkını artırabilir ve ayrıca zirve-vadi zamanının değişmesine neden olarak istasyon operasyonunun ekonomik faydalarını etkileyebilir.

Güç dağıtımı

Güç dağıtım kapasitesi, kablo döşeme ve diğer mühendislik uygulamaları açısından, 360kW/480kW, 120kW şarj cihazının 3/4 katından daha fazla olabilir, bu nedenle birçok 360kW/480kW, Tesla V3 gibi "istasyon içi istasyon" veya gösteri istasyonunu seçmiştir.

İlk olarak, ısı dağılımı verimliliğini ve ekipman ömrünü iyileştirmek için sıvı soğutma ısı dağılım teknolojisi, yüksek güçlü şarj ekipmanlarının standart yapılandırması haline gelmektedir.

İkinci olarak, akıllı ve ara bağlantı teknolojileri giderek olgunlaşıyor. Nesnelerin İnterneti (IoT), büyük veri ve yapay zeka teknolojileri aracılığıyla şarj istasyonu operatörleri, ekipmanların uzaktan izlenmesini, arıza teşhisini ve dinamik fiyatlandırmayı gerçekleştirebilir ve operasyonel verimliliği artırabilir.

Üçüncü olarak, yüksek güçlü şarj istasyonları uyumluluk ve çok yönlülüğe daha fazla önem verecektir. Farklı marka, model ve spesifikasyonlardaki yeni enerji araçlarına (NEV'ler) uyum sağlayabilir, araçlar ve şarj istasyonları arasındaki engelleri kaldırarak kullanıcılara daha rahat bir şarj deneyimi sunar.

Dördüncüsü, yüksek güçlü şarj, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla daha yakın entegrasyon görecektir. Şarj ünitelerini beslemek için güneş ve rüzgar enerjisinin kullanılması, gerçekten yeşil şarjı mümkün kılarak karbon emisyonlarını daha da azaltır ve sürdürülebilir enerji gelişimini teşvik eder.