一直以來，充電樁運(yùn)營(yíng)就有投入大、建設(shè)成本高、盈利難等難題。在此背景之下，大功率快速充電技術(shù)能夠大大減少充電時(shí)間，同時(shí)可以大大減少充電樁的建設(shè)，成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。
不過，值得注意的是，大功率快速充電技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，在于其核心元器件等選型與使用，目前涉及IGBT技術(shù)和MOSFET技術(shù)的使用爭(zhēng)議。
與此同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)大功率快速充電，還需要從電壓、電流、溫度、兼容度、電流速度等設(shè)計(jì)方面完善充電設(shè)施。
深圳市安和威電力科技股份有限公司自主研發(fā)的IGBT匯流式自適應(yīng)充電集不僅具有效率高、壽命長(zhǎng)、可靠性好等諸多優(yōu)勢(shì)，還可以組建更高效的直流能源微網(wǎng)群系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)功率的自動(dòng)分配，大大降低了充電樁的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。
IGBT與MOS管的選擇
無論是從國(guó)家政策導(dǎo)向出發(fā)，還是用戶需求、運(yùn)營(yíng)需求等方面考慮，大功率快速充電都將是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。
但是，現(xiàn)階段大多數(shù)的快充技術(shù)運(yùn)用的是MOSFET整流技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)大功率充電則需要多個(gè)MOSFET模塊并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。例如，要實(shí)現(xiàn)240KW功率的充電，則需要16個(gè)15KW或12個(gè)20KW的MOSFET模塊并聯(lián)。
對(duì)此，安和威常務(wù)副總經(jīng)理黃大強(qiáng)表示，MOSFET模塊并聯(lián)功率達(dá)到一定的臨界線時(shí)，易產(chǎn)生疊加效應(yīng)，由此將出現(xiàn)：輕載時(shí)，效率低的情形會(huì)放大；而重載時(shí)，性能下降會(huì)被加重，諧波性能受影響大。
相比之下，IGBT單模塊功率最大可以達(dá)到560KW，不需模塊疊加就可以實(shí)現(xiàn)功率按需調(diào)配。同時(shí)，IGBT的輕載效能更好，集成有源頭濾波，整體效率高3-4%，恰好彌補(bǔ)了MOSFET模塊的缺點(diǎn)。
“更重要的是，IGBT元器件的耐壓更高，容量更大，壽命更長(zhǎng)，通態(tài)損耗更低�！秉S大強(qiáng)補(bǔ)充說道，隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷突破，以及新能源汽車?yán)m(xù)航里程的不斷提高，大功率IGBT快充技術(shù)將是未來充電發(fā)展的一種趨勢(shì)。
大功率快速充電的難題
盡管大功率快速充電已經(jīng)是必然趨勢(shì)，但是要實(shí)現(xiàn)卻存在這許多難題。
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)大功率快速充電，還需要解決動(dòng)力電池、充電樁、電動(dòng)汽車整車、電網(wǎng)等諸多技術(shù)瓶頸。
其中，最重要的是安全問題。一方面，大功率快充容易引起電網(wǎng)波動(dòng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生沖擊，為此充電設(shè)備等可靠性需要有更高的要求；另一方面，大功率充電對(duì)充電設(shè)備的散熱提出了更高的要求，相應(yīng)的散熱和冷卻需要全面提升。
黃大強(qiáng)表示，對(duì)于充電樁企業(yè)來說，要實(shí)現(xiàn)大功率快速充電，需要從電壓、電流、溫度、兼容度、電流速度等設(shè)計(jì)方面完善。例如，實(shí)現(xiàn)大功率充電需要在整個(gè)電路設(shè)計(jì)上添加更多的溫度監(jiān)測(cè)及飽和措施等。
安和威的大功率快充設(shè)計(jì)自帶嵌入式控制系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)功率自動(dòng)分配，還可以進(jìn)行能源監(jiān)控、溫度監(jiān)控等功能，確保了充電的安全性，也解決了大功率充電的許多技術(shù)難題。
IGBT匯流式自適應(yīng)充電集的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用
一直以來，充電樁運(yùn)營(yíng)存在適用率低、建設(shè)成本高、盈利難、配置難優(yōu)化等痛點(diǎn)，特別是在新能源巴士方面的充電尤為突出。
由于安和威的IGBT匯流式自適應(yīng)充電集具備選配多樣化、自適應(yīng)高、電壓范圍寬、電耗低、擴(kuò)展好等優(yōu)勢(shì)，可以簡(jiǎn)單組建更高效的直流微網(wǎng)群系統(tǒng)。為此，安和威提出了建設(shè)面向新能源巴士運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域的能源微網(wǎng)群系統(tǒng)。
根據(jù)黃大強(qiáng)介紹，該智能能源微網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)包含能源自生系統(tǒng)、IGBT充電集、新能源汽車和其他充電設(shè)施等，更好地實(shí)現(xiàn)資源整合利用，大大節(jié)約了建設(shè)成本，滿足了新能源巴士充電和運(yùn)營(yíng)的全新需求。
總體來看，安和威自主研發(fā)的IGBT匯流式自適應(yīng)充電集存在四大性能優(yōu)勢(shì)：一是，擁有大功率快充的技術(shù)基因；二是效率、壽命、可靠性、綜合成本等性能更優(yōu)越；三是集成度高，該充電集集成了自動(dòng)識(shí)別電池類型、自動(dòng)調(diào)配功率終端功能、集成嵌入式數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)等；四是擴(kuò)展性好，該充電集采用了共直流母線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單組建更高效的直流能源微網(wǎng)群系統(tǒng)。
簡(jiǎn)單地來說，IGBT充電集不僅僅是優(yōu)秀的充電設(shè)備，更是分布式電源及電能配送環(huán)節(jié)的支點(diǎn)之一！
