Análise do projeto sinérgico da tecnologia de carregamento com pistola dupla e BDU dupla da BYD

O artigo a seguir foca no projeto de segurança da BDU dupla do conjunto de distribuição e realiza uma análise aprofundada sob três aspectos: princípios técnicos, aplicações práticas e valor sinérgico.

A. Introdução à tecnologia de carregamento com pistola dupla

1. Princípios técnicos e métodos de implementação

Carregamento independente de circuito duplo: Cada porta de carregamento corresponde a um conjunto de circuitos de carregamento, que podem ser carregados com um único impulso de pistola e também suportam carregamento com pistola dupla. Após a inserção das pistolas duplas, a corrente é mesclada através da caixa de distribuição da BDU dupla de alta tensão, e a potência total é dobrada.

Design compatível: Suporta protocolos nacionais de carregamento novos e antigos, combinados com a tecnologia de reforço duplo (como Tengshi N7), compatível com pilhas de baixa tensão de 500 V e pilhas de alta tensão de 750 V, cobrindo 95% das pilhas públicas de corrente contínua. Também é compatível com carregadores EV nível 1, oferecendo aos usuários domésticos mais opções de cenário de carregamento.

2. Desempenho e experiência do usuário

Potência e eficiência: Tomando o BYD N7 como exemplo, a potência de uma única pistola é de 150 kW, a potência máxima de pistolas duplas é de 230 kW e pode reabastecer 350 quilômetros em 15 minutos (condições de trabalho CLTC), o que é comparável à eficiência de pilhas de supercarregamento.

Estratégia de reabastecimento flexível: defenda "pistolas duplas com baixa potência, pistola única com alta potência" e suporte "múltiplas aberturas com um número" (conta única inicia pistolas duplas) para otimizar conflitos de ocupação de recursos.

3. Suporte à tecnologia de gerenciamento térmico

Sistema de resfriamento direto composto: placas de resfriamento direto são colocadas em ambos os lados da bateria, aumentando a área de resfriamento em 100% e a capacidade de troca de calor em 85%, garantindo a segurança do controle de temperatura durante o carregamento rápido das pistolas duplas.

Tecnologia de autoaquecimento por pulso: em um ambiente extremamente frio de -30°C, a taxa de aquecimento da bateria aumenta em 230% e o tempo total de carregamento é reduzido em 30%, resolvendo o gargalo do carregamento em baixa temperatura.

4. Posicionamento e adaptação do cenário

Solução ótima para transição: Diante da atual situação de baixa taxa de penetração de pilhas de supercarregamento (pilhas com capacidade superior a 300A representam atualmente menos de 10%), a BYD oferece opções diversificadas de reabastecimento de energia por meio de "estações integradas de armazenamento e carregamento fotovoltaico" combinadas com pilhas de carregamento rápido públicas existentes e carregadores residenciais de VE de nível 1.

Com a redução efetiva da carga na rede elétrica e a cooperação com as principais empresas de estações de carregamento rápido, 15.000 estações de carregamento rápido (pelo menos uma estação com duas pistolas) serão construídas rapidamente. Se a tecnologia de pistola dupla e a tecnologia de carregamento rápido de megawatts forem posteriormente transferidas para modelos dentro de 200.000, os recursos existentes das estações de carregamento rápido podem ser maximizados, o que pode reduzir significativamente o tempo gasto no reabastecimento de energia do usuário.

B. Controle coordenado de BDUs duplas, como as BDUs duplas controlam o carregamento de canal duplo e o carregamento auxiliar (tração nas quatro rodas/tração nas duas rodas)

O carregamento de dois canhões em veículos comerciais antigos dependia de PDUs (unidades de distribuição de energia) externas, e a taxa de utilização do espaço não era considerada devido ao grande espaço da carroceria (como mostrado na figura abaixo, os ônibus de nova energia são dispostos diretamente na cabine traseira).

No entanto, os automóveis de passageiros precisam priorizar o espaço no compartimento de passageiros devido ao seu tamanho reduzido. O carregamento tradicional de um único canhão é controlado pela BDU integrada, mas é limitado pelo limite de potência da bateria de carregamento padrão nacional, não permitindo um carregamento eficiente e rápido. Portanto, uma solução que leve em consideração tanto o espaço quanto a eficiência do carregamento é urgentemente necessária.

1. Composição e conexão do sistema

O conjunto de baterias inclui a primeira BDU, a segunda BDU e a bateria de energia:

Primeira BDU: A primeira extremidade é conectada à primeira porta de carregamento através do primeiro circuito de carregamento, e a segunda extremidade é conectada à bateria de energia;

Segunda BDU: A primeira extremidade é conectada à segunda porta de carregamento através do segundo circuito de carregamento, e a segunda extremidade é conectada à bateria de alimentação (ou indiretamente conectada através da primeira BDU).

Os circuitos de carregamento duplo são controlados em paralelo pelas BDUs duplas para realizar o carregamento simultâneo das pistolas duplas. As BDUs duplas são integradas ao conjunto de baterias para evitar que a PDU externa ocupe espaço.

2. Estrutura interna da BDU

A primeira BDU: inclui o primeiro contator positivo e o primeiro contator negativo, que são conectados aos polos positivo e negativo do primeiro circuito de carregamento e aos polos positivo e negativo da bateria de alimentação, respectivamente; há também uma primeira unidade de pré-carregamento (composta pelo primeiro contator de pré-carregamento e pelo resistor de pré-carregamento em série) conectada em paralelo com o primeiro contator positivo, que é usada para pré-carregamento limitador de corrente antes do carregamento para proteger a bateria.

Segunda Unidade de Carregamento (BDU): A estrutura é semelhante, incluindo o segundo contator positivo e negativo e a segunda unidade de pré-carregamento, cuja extremidade de saída é conectada à extremidade de entrada da primeira BDU para obter uma conexão paralela de circuito duplo.

3. Circuito de carregamento e otimização de espaço

Primeiro circuito de carregamento: um circuito de reforço é configurado para suportar carregamento CC de baixa tensão ou CA (acessado através da porta de carregamento integrada CA/CC e convertido pelo carregador de bordo). Suporta métodos de carregamento lento CA, como o Carregador EV nível 1, para atender às necessidades de diferentes cenários.

Segundo circuito de carregamento: um circuito de carregamento CC, conectado diretamente a uma pilha de carregamento CC de alta tensão.

Disposição do espaço: Utilizando a barra de cobre reservada na bateria do veículo com tração nas quatro rodas, a primeira BDU é disposta no espaço do conector de alta tensão do motor dianteiro, e a segunda BDU é disposta no espaço do conector de alta tensão do motor traseiro. Através da conexão elétrica da barra de cobre, a reutilização de componentes e a utilização do espaço são maximizadas.

Veículos com tração nas duas rodas podem usar a mesma bateria. Apenas o conector de alta tensão do motor traseiro precisa ser cancelado, e a BDU dupla é mantida para obter o carregamento com dois canhões.

4. Vantagens do design com BDU dupla

A eficiência de carregamento é aprimorada: a potência de carregamento dos canhões duplos é sobreposta para reduzir o tempo de carregamento; o circuito de reforço é adaptado para carregar pilhas de diferentes tensões e possui alta compatibilidade.

Otimização da utilização do espaço: a BDU dupla é integrada ao conjunto de baterias, sem necessidade de PDU externa, e o espaço reservado da tração nas quatro rodas é usado para atender às necessidades de espaço do compartimento de passageiros.

Design da plataforma: compatível com veículos com tração nas quatro rodas e tração nas duas rodas, a bateria é universal e o custo é reduzido.

C. Resumo

A BYD abriu um terceiro caminho técnico além de "alta tensão + alta corrente" por meio da inovação colaborativa de carregamento com dois canhões e BDU dupla, quebrando a dependência da indústria de uma única rota técnica.

Sua tecnologia de carregamento rápido de megawatts não apenas promove a modernização da cadeia industrial de materiais para baterias, linhas de pistolas de resfriamento líquido, dispositivos de carboneto de silício, etc., como também promove a padronização da tecnologia industrial por meio da abertura de padrões para a tecnologia de carregamento rápido.

Além disso, esse tipo de colaboração técnica também impulsionou a exploração de campos emergentes, como armazenamento e carregamento fotovoltaicos integrados, promoveu a evolução do ecossistema de reabastecimento de energia de veículos de nova energia em direção à inteligência e à baixa carbonização, e alcançou verdadeiramente a "adaptação completa de cenários", ao oferecer suporte a diferentes métodos de carregamento, como o carregador EV nível 1, para atender às diversas necessidades dos usuários.