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原创:老代看电动汽车柔性充电堆的新技术应用(一)

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
自媒体和信息的泛滥,每天接到以各种标题重复出现的垃圾信息,特别是最近一年多火爆的电动汽车市场,每个人以瞎子摸象的方式从不同的角度诠释自己对这个行业的理解,当然也包括老代。市场上大量的信息和所谓的新技术,很多是老酒装新瓶,深圳一家公司在上周发布了电动汽车柔性充电堆的产品,让老代慵懒的心情突然一阵,今天趁着深圳进入历史最冷的冬天,在家里泡一壶茶,吃吃老家寄过来的富平柿饼,和大家探讨一下这个热门话题。


老代的理解,任何一个新的热点技术的出现,无非从两个方面解决了问题,要么解决了客户现有的疼点,要么引导出新的需求,因为很多情况下,客户最大的问题是自己也不知道自己要什么,例如在2009年大部分的功能手机客户也不知道自己是否需要智能机一样的道理。我想,柔性充电堆的出现,应该属于后者,因为大部分的充电桩客户,都是最近几年进入市场的初学者,在一个恒功率输出都要解释半个小时还迷迷糊糊的市场,客户真的不知道自己现在的产品有啥问题?未来的需求在哪里?


目前的充电桩产品,基本上是基于目前电动车企的要求,配套出相应的技术规格。目前市面上量大的60KW和120KW直流充电桩,也是满足目前电动车辆的充电要求。我认为未来很长一段时间,车企都在解决两个和充电桩密切相关的问题,一个是通过不断提高电池的容量来不断加大车辆的续航里程(估计最近的严寒天气对电动车的续航又是一个大的考验),第二是尽可能缩短充电时间,目前一两个小时的快充,未来有可能要控制在十分钟之内。这两个电池技术的发展,对于未来的充电桩提出了更高的挑战。如果说未来十年,电容的容量会扩大一倍,而充电速度从目前的两个小时提高到20分钟之内,那就意味着同样的一辆车,相应的充电桩的容量会要求扩容到目前容量的十二倍,当然这是一个渐进的过程。


目前的直流充电桩设计,是一个比较奇葩的设计。大家知道,充电桩的大功率整流技术,不是突然冒出来的技术,而是大致发展了四个阶段:第一个阶段在90年代初用N+m备份的大功率通信开关电源技术替代1+1的相控电源技术,到目前为止,仅中国通信电源市场,大约有200万台各种开关电源应用在通信和各个专网。第二阶段在90年代末期,在电力操作电源市场,N+m备份的开关电源逐步替代相控电源,目前大约有10万套电力电源装在电网、发电厂和企业的变电站里;第三阶段是2007年左右开始,国内IDC机房的UPS逐步被240V和336V的高压直流系统替代,目前HVDC的系统大约有1万套装在有精密空调的IDC机房里,第四个阶段,是紧随HVDC之后,发展起来的充电桩市场,这个市场目前仅在起步阶段。在前三个阶段,为了保证系统的可靠性,都会做N+1的设计,在一些关键的地方,可能会有更多的热备份模块(关于系统可靠性的研究,可以参见老代公众号前期的一篇可靠性研究的文章),另外,所有的通信电源、电力电源和HVDC,系统的设计都预留空的模块插槽,以满足未来系统扩容的需要。老代说的奇葩,是充电桩目前的设计,为了节省成本,都没有考虑N+1的设计,没有任何冗余模块,也就是说一旦一个模块出现问题,系统的充电性能马上下降,另外,目前的充电桩的空间和热设计,都没法满足未来大容量电池和更快速充电的需求,一旦有新的电池技术,目前的充电桩可能要全部拆除,重新再建,这就是非常大的社会资源的浪费。


柔性充电堆的出现,是基于前三代通信电源、电力电源和HVDC的理念,其设计采用N+1模块的备份设计,没有单点故障问题,可以满足目前充电需求。另外,考虑系统的终期容量,系统有很大的扩容空间,这大致就是兼容现在,达剂未来的理念。当然,系统可以实现功率共享,通过休眠功能可以调节模块工作的负载率,使系统的效率永远维持在最高点,这些技术如果说来话就长了,限于篇幅,老代在后续第二篇文章里就这些问题逐点阐述。


老代从去年1月份开通自媒体后,大家由于经历、所处的位置和看的角度不同,各色人等褒贬不一。其实孔夫子早就说了一句话:“君子和而不同,小人同而不和”。老代一直赞同一个观点:争论或者讨论的目的是从中受益,而不是非要从中分出胜负。每个人都是有独立思想的个体,老代只是一家之言,并不在于说服那个人。文中大量引用朋友们的观点,在此一一谢过,电源行业的八卦和技术,希望朋友们多拍砖爆料


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