Мерцедес-Бенц (Mercedes-Benz) разработва 800-волтова архитектура за електромобили. Тя използва паралелни микроконвертори, всеки с мощност до 3 киловата, за да поддържа постоянно високо напрежение, независимо от състоянието на заряд на батерията или стареенето на клетките. Този облик разделя напрежението от броя на последователно свързаните клетки, позволява на софтуера да управлява натоварването на по-слабите клетки и може да поеме функцията на бордовото зарядно устройство. Системата ще осигурява AC, DC и двупосочно зареждане чрез хардуер, който по-късно ще получава нови функции чрез безжични актуализации. От Мерцедес наричат това напреднала развойна технология за бъдещи изцяло електрически и плъгин хибридни задвижвания, без да е обявено време за производство. Начинът, по който конверторите ще бъдат пакетирани за обслужване, остава нерешен.
От Мерцедес-Бенц разкриха архитектура за електромобили, която генерира постоянно 800-волтово захранване чрез разпределени микроконвертори, вместо да разчита на физическото последователно свързване на батерийните клетки. Този подход, според производителя, може да промени облика на батерийните пакети, зарядните устройства и инверторите.
Германският производител на луксозни автомобили нарича тези градивни елементи „Силови конвертори“ (Power Converters). Всяка единица е с мощност до 3 киловата, като множество конвертори са свързани паралелно. Те координират потока на енергия от отделни клетки или групи клетки към високоволтовата система за постоянен ток на автомобила. Софтуер управлява приноса на всяка клетка, така че батерийният пакет може да продължи да подава постоянни 800 волта, дори когато нивото на заряд спада или клетките стареят с различни темпове.
Това е отклонение от традиционната практика. Днешните батерийни пакети достигат високо напрежение чрез последователно свързване на много клетки, което означава, че една слаба или деградирала клетка може да намали общата мощност на цялата верига. Като до голяма степен разделя генерирането на напрежение от броя на последователно свързаните клетки, новата концепция позволява на системата за управление да облекчи натоварването на по-слабите клетки, докато останалите конвертори компенсират разликата.
Иновативната архитектура и нейните ползи
Фиксираното входно напрежение носи допълнителни ползи. Тяговият инвертор, който преобразува постоянния ток в променлив за двигателя, може да бъде настроен за едно ниво на напрежение вместо за диапазон, което потенциално повишава ефективността. Общият вход може също така да улесни използването на едни и същи компоненти на задвижването при различни конфигурации.
Конверторите могат също така да поемат работата, която сега се извършва от отделно бордово зарядно устройство – единицата, която преобразува променливия ток от зарядна станция в постоянен ток, съхраняван от батерията. Включването на тази функция в разпределения хардуер би позволило на Мерцедес да премахне самостоятелния компонент, спестявайки място, маса и производствени разходи.
Възможностите за зареждане все повече ще зависят от софтуера. Архитектурата може да интегрира функции за AC, DC и двупосочно зареждане в хардуера на конвертора, оставяйки функции като максимална мощност на зареждане или разреждане от автомобил към дом (V2H) и от автомобил към мрежа (V2G) да бъдат активирани дистанционно. Това отваря възможността за активиране на функции чрез безжични актуализации на автомобили, които вече са произведени с необходимата електроника.
Бъдещи приложения и предизвикателства пред обслужването
От Мерцедес позиционират тази разработка като напреднала развойна технология и модулен градивен елемент за бъдещи изцяло електрически и плъгин хибридни задвижвания, а не като функция, която предстои да бъде представена скоро в модел. Компанията не е обявила кога и в кои автомобили системата може да достигне до пазара.
Страната на обслужването остава отворен въпрос. Опаковането на повече силова електроника в батерията повдига перспективата за по-сложен монтаж при възникване на повреда, а обхватът на необходимите ремонтни дейности все още не е ясен. Доколко обликът ще повлияе на производството и следпродажбените операции ще зависи отчасти от начина, по който конверторите са пакетирани и колко достъпни са те за техниците.
Предложението идва в момент, когато автомобилните производители се конкурират по отношение на скоростта на зареждане, цената на батерийния пакет и енергийната плътност. Архитектура, която поддържа постоянно напрежение по цялата крива на разреждане, би позволила на инженерите да използват по-евтина, по-стандартизирана силова електроника и да извлекат повече използваема енергия от клетки с неравномерно състояние. Тя също така се вписва в по-широката индустриална промяна към софтуерно дефинирани автомобили, при които хардуерът се инсталира предварително, а възможностите се отключват по-късно.
За доставчиците, тази концепция има две страни. Тя може да намали търсенето на самостоятелни бордови зарядни устройства, като същевременно увеличи броя на малките конверторни модули на автомобил. За Мерцедес, ползата ще зависи от това дали повишаването на ефективността и спестяванията от компоненти ще надхвърлят добавената сложност вътре в батерийния пакет.
Компанията е публикувала данни за производителността на прототипните конвертори, но не е предоставила сравнения на ефективността спрямо настоящите си 800-волтови системи или оценки на разходите за архитектурата.
Последвайте ни в Google News
