09マル2020

電気自動車(EV)が超高速充電用の800 Vバッテリーパックを必要とするのは本当ですか? それは本当ですか ポルシェテイカン 使用されます 超高速充電を可能にする800 Vパック? なぜ GM発表 新しいバッテリープラットフォームが800 Vをサポートすることは? 確認してみましょう。

超高速充電に必要なXNUMXつの必須成分から始めましょう。

1.大量の電力を供給できる充電ステーション。

2.バッテリーが損傷したり劣化したりせずに追加の充電電力を受け入れる能力。

充電ステーションは、スマートフォンの充電に使用するACアダプターのようなものです。 もちろん、それらはより多くの力を提供します。 Teslaネットワークの標準的な高速充電ステーションは、72 kWの定格です。 アップグレードされたステーションは、最大150 kWを提供できます。 電化アメリカのネットワークは最大で充電できるステーションを追加しています 350 kW —およそ50の平均的な住宅の家を動かすのに十分です。

車両の充電中は、その搭載コンピューターが充電ステーションと通信します。 本質的に、車両はステーション、特にバッテリーを充電するために必要な電力量をステーションに通知します。 車両ですが、 Studio上ではサポートされていません。 充電ステーションで利用可能な最大電力よりも充電電力が低い限り、充電電力を設定する充電ステーション、つまり充電時間。 その理由は、車両が充電電力のバランスを取る必要があるためです vs。 充電中のバッテリー劣化の可能性。

EVのバッテリーといえば、通常「パック」を指します。 バッテリーパックは、蓄えられた電気エネルギーの量を増やすために一緒に組み立てられる数百または数千の個々の小さなバッテリーセルでできています。 単一のバッテリーセルは、17 Wh(たとえば、Teslaで使用されるPanasonic 21700セル)から300 Wh(たとえば、一部のドイツ製EVで使用されるセル)まで保存できます。

標準の50 kWh ベースのテスラモデル3にパック には、合計2,976個のセルが含まれ、96個のモジュールに編成されています。各モジュールは31個の個別のセルで構成されています。 対照的に、BMW i3パックは43 kWhの合計容量を持ち、各モジュールが96つのセルで構成されるXNUMXモジュールを使用します。 BMWパックのセルは、テスラが使用するセルよりも大幅に大きくなっています。

したがって、パックのデザインに「96」という数字が定期的に表示されていることに気づきました。 これは、96個のモジュールが電気的に接続されているためです。シリーズで」:言い換えると、パックの電気配線は、パック全体の電圧が個々のセルまたはモジュールの電圧の合計になるようになっています。 自動車で使用されている大部分のリチウムイオンセルでは、モジュール電圧は平均3.7 Vですが、セルが空になったときの3.1 Vから、セルが完全に充電されたときの4.2 Vの範囲になります。

これで、パックの最大電圧を計算できます。96に4.2 Vを掛けた値 等しい 403V。これは、名目上、すべてを含む市場に出ているEVの大部分のパック電圧です。 テスラ モデル、 シボレーボルト, 日産リーフ, BMW i3、および多くの他の。

400 Vバッテリーパックが超高速充電ステーションで要求する最大充電電流を計算してみましょう。 ポルシェは、そのタイカンが専用で最大270 kWを受け入れることができると言います ターボ充電ステーションなので、この図を使用します。

電力は電圧に電流を掛けたものに等しいという基本的な物理学を思い出してください。 したがって、充電電流は、電力(270 kW)を電圧(403 V)で除算したものです。 等しい 670 A !!! どんな規格でも、これは非常に大きな電流であり、太い銅ケーブルハーネスが必要になるため、かなりの重量とコストがかかります。 ポルシェは、追加のハーネスの重量は66ポンド(30 kg)に相当すると述べています。これは、パックの総重量が1,389ポンドであるのと比べると、かなりの量です。

では、電圧を800 Vから400 Vに上げるとどうなるでしょうか。 あなたは正しく推測しました:充電電流は半分に減少します...そのため、大幅な重量とコストを節約します。

それこそが、Porsche Taycanのバッテリー設計が行っていることです。 そのパックには、LG Chemによって製造された合計396個の個別セルが含まれ、それぞれが33個のセルの12個のモジュールに機械的に配置されています。 電気的に、396個のセルは接続されたXNUMXつのセットに分かれています 並行して。 各セットには、198個のセルが接続されています シリーズで。 パックの最大電圧は835 V(198に4.2 Vを掛けたもの)です。 各LG Chemセルの定格は64.6 Ahで、236 Whのエネルギー容量に相当します。すべての396セルからのエネルギーが追加されると、93.4 kWhの合計パック最大エネルギー容量を計算します—最大パックエネルギー容量より少し少ないですテスラモデルS(100 kWh)の。

では、将来のEVパックでは400 Vまたは800 Vになるのでしょうか。 あなたが決める!