Технология сверхбыстрого наддува с жидкостным охлаждением мощностью 480 кВт – подробное руководство

По сравнению с нагнетателем мощностью 350 кВт, установка мощностью 480 кВт обладает большей общей мощностью и более высокой производительностью одновременной зарядки нескольких устройств; однако она значительно повышает требования к пропускной способности распределительных сетей, пропускной способности кабелей по току, заземлению и молниезащите, трубопроводам жидкостного охлаждения и системам противопожарной защиты.

480 киловаттная жидкостно охлаждаемая зарядная станция — это основное решение для пополнения запасов энергии мегаваттного уровня на автозаправочных станциях, в логистических центрах для большегрузных автомобилей и крупных городских интегрированных станциях пополнения энергии. Вся установка состоит из централизованного основного силового шкафа и распределенных жидкостно-охлаждаемых зарядных терминалов, и использует силовые модули из карбида кремния (SiC), обеспечивает полное жидкостное охлаждение и рассеивание тепла, а также многоканальное динамическое планирование мощности.

Номинальное входное напряжение: 380/400 В переменного тока ±15%, трехфазная L1/L2/L3+N+PE
Номинальный входной ток: ≈728 А (480 кВт при полной нагрузке)
Коэффициент мощности: ≥0,99 (нагрузка > 50%), THDi ≤ 5%, стандартный активный фильтр APF для подавления гармоник
Рабочая частота: 45–66 Гц, совместим с внутренними и международными электросетями

Диапазон выходного напряжения: 200–1000 В постоянного тока, диапазон постоянной мощности 300–1000 В (идеально совместим с тяжелыми грузовиками 800 В)
Максимальный выходной ток на один нагревательный элемент: 500 А, пиковый ток на клемму при параллельной зарядке двух нагревательных элементов: 2×300A
Пульсации напряжения ≤ ±5 В, пульсации тока строго контролируются, что защищает систему управления батареей (BMS) и аккумулятор автомобиля.
Пиковая эффективность: ≥95,5% с изолированным решением LLC; бестрансформаторное трехуровневое решение ANPC ≥97,5%.

Рабочая температура: -35℃ ~ +50℃, встроенный низкотемпературный PTC-нагрев, высокотемпературное жидкостное охлаждение с принудительным отводом тепла.
Общая степень защиты IP55, сопло IP67; соответствует требованиям IK08 по ударопрочности для экспорта в ЕС.
Высота над уровнем моря ≤4000 м, модели для прибрежного соленого тумана имеют трехслойное покрытие по всему корпусу, испытание на солевое распыление ≥500 ч.

Каждый 60-киловаттный SiC-модуль имеет в нижней части пластину с водяным охлаждением, при этом охлаждающая жидкость непосредственно контактирует с силовой подложкой, рассеивая тепло, теряемое при переключении.
В основном корпусе размещены промышленный блок водяного охлаждения, циркуляционный насос, расширительный бак, датчик утечки, а также датчики температуры и давления.
Логика управления температурой: скорость насоса увеличивается при температуре модуля > 45℃, мощность ограничивается при температуре > 55℃, а при температуре > 65℃ срабатывает защита от аварийного отключения.

Обычные медные кабели для зарядных пистолетов на 500 А весят более 40 кг и не могут быть подключены и отключены вручную. Кабели с жидкостным охлаждением снижают вес на 60%: кабель имеет двухслойную внутреннюю систему трубопроводов, при этом циркуляция охлаждающей жидкости отводит тепло от проводника, что приводит к уменьшению диаметра кабеля и снижению его веса. Трубопроводы выдерживают давление ≥ 16 бар, имеют двойные герметичные соединения. Каждый сегмент кабеля оснащен встроенным датчиком обнаружения утечек, обеспечивающим оповещение в режиме реального времени. В стандартную комплектацию входит стандартный зарядный пистолет постоянного тока CCS2/CCS1, совместимый с высокотоковыми зарядными интерфейсами для легковых автомобилей и большегрузных автомобилей.

В трубопроводах используются гофрированные трубы из нержавеющей стали 304 с уклоном 1‰ по всей длине для облегчения вентиляции; длина трубопровода от основного блока до зарядного терминала контролируется в пределах ≤80 м; превышение 100 м значительно увеличивает перепад давления и потери; в регионах с низкими температурами используется теплопроводящий антифриз, предназначенный для температур до -40℃; в регионах с высокими температурами в юге устанавливаются внешние теплоотводящие ребра; трубопроводы обмотаны теплоизоляционной ватой для предотвращения перегрева от солнечного света и конденсации на стенках труб.

Система заземления: Единая замкнутая заземляющая сетка для всей станции, использующая горячеоцинкованную листовую сталь 40×4 мм с сеткой 5 м×5 м; вертикальные заземляющие электроды представляют собой уголковую сталь 50×50×5 мм, заглубленную на глубину 0,8–1,0 м;

Порог допустимого сопротивления заземления: Общее сопротивление заземления коммерческих мощных станций быстрой зарядки составляет ≤1 Ом, а в прибрежных районах с высоким уровнем солевого тумана — ≤0,5 Ом;

Эквипотенциальное соединение: Корпус основного блока, зарядные терминалы, стальная конструкция солнцезащитного экрана, жидкостно-охлаждаемые металлические трубопроводы, кабельные лотки и ограждения безопасности соединяются с заземляющей сеткой, при этом сопротивление непрерывности металла между любыми двумя точками составляет <0,03 Ом;

Трехуровневая защита от перенапряжения с помощью устройств защиты от перенапряжения (SPD): устройства защиты от перенапряжения типа 1+2 на низковольтной стороне трансформатора, устройства защиты от перенапряжения типа 2 в распределительном шкафу главного блока и выделенное трехуровневое устройство защиты от перенапряжения, подключаемое к источнику постоянного тока, внутри зарядного терминала; V-образная проводка с короткими проводами, общая длина кабеля SPD ≤0,5 м.

Контроль сопротивления изоляции DC+/DC-заземления в режиме реального времени; отключение выхода высокого напряжения в течение 100 мс, если сопротивление ниже 100 Ом/В, предотвращая поражение электрическим током корпуса.

Главный распределительный шкаф оснащен всеполярным УЗО типа B, одновременно контролирующим ток утечки переменного и постоянного тока, что подходит для сценариев зарядки постоянным током высокой мощности.

Тройное отключение при срабатывании датчика утечки, аномальном давлении и низком уровне охлаждающей жидкости.

Защита от перенапряжения/пониженного напряжения на входе, перегрузки по току/перенапряжения на выходе, перегрева модуля, перегрева сопла, обратной полярности подключения и быстродействующий предохранитель SiC от короткого замыкания.

Каждый терминал оснащен датчиками дыма и тепла; автоматическое отключение питания в случае пожара; Зона зарядки мощных устройств оборудована автоматической аэрозольной системой пожаротушения; каждые две единицы техники оснащены порошковым огнетушителем и противопожарным одеялом.

Параметр	Сверхбыстрый зарядный комплекс 480 кВт с жидкостным охлаждением	Сверхбыстрый зарядный комплекс 350 кВт с жидкостным охлаждением
Общий пул мощности	480 кВт с достаточным резервом для одновременной зарядки нескольких пистолетов	350 кВт; мощность легко ограничивается при одновременной зарядке нескольких авто
Стандартная конфигурация пистолетов	3 терминала / 6 пистолетов или 4 терминала / 8 пистолетов	2–3 терминала / 4–6 пистолетов
Пиковый ток одного пистолета	500 А	300–500 А (ограничен общим пулом мощности)
Подходящие объекты	Узлы для тяжелых грузовиков на автомагистралях, крупные комплексные зарядные станции	Малые городские зарядные станции, комплексы для жилых районов
Требуемая мощность трансформатора	500 кВт на один комплекс	315–400 кВт на один комплекс
Коэффициент использования динамической мощности	Более 90%, минимальный простой мощности	Снижается до 60–70% при одновременной зарядке нескольких авто
Перспективы расширения V2G	Высокие, большой резерв свободной мощности	Низкие, малый резерв мощности установки
Инвестиции в распределительные сети и строительные работы	Высокие, требуются трансформаторы и кабели большей мощности	Средние, подходит для бюджета малых станций

На автозаправочных станциях и специализированных зарядных узлах для большегрузных автомобилей на национальных автомагистралях наблюдается высокий объем движения транспортных средств с напряжением 800 В;

Крупные логистические парки и склады грузовых автомобилей испытывают одновременную потребность в зарядке нескольких транспортных средств;

Коммерческие проекты по зарядке, экспортируемые в ЕС/Австралию, требуют соответствия стандартам V2G и AFIR;

Крупномасштабные интегрированные зарядные станции в городах с ограниченным пространством и ориентацией на высокую оборачиваемость парковочных мест;

Интегрированные фотоэлектрические, энергонакопительные и зарядные станции с возможностью двунаправленной суперзарядки высокой мощности.

Для операторов станций развертывание суперзарядных устройств мощностью 480 кВт в логистических узлах с высокой интенсивностью движения и высокой скоростью движения может значительно улучшить оборачиваемость парковочных мест и сократить время зарядки; для небольших станций с низкой интенсивностью движения следует отдавать приоритет устройствам мощностью 350 кВт для контроля первоначальных инвестиций в распределение электроэнергии.