مزود الطاقة PUMBAA للمركبات الكهربائية PPS570

تكامل كهربائي عالي التكامل

تصميم بمواصفات السيارات، متوافق مع معايير ASIL

يدعم V2L وV2G وV2V ومتطلبات المشاهد المتعددة الأخرى

تصميم أصغر حجمًا وأخف وزنًا، وأداء تقني مستقر وكفاءة عالية

طريقة تبريد سائلة، تبديد سريع للحرارة، مقاومة للغبار، وضوضاء منخفضة

وظائف حماية متعددة مثل التوافق الكهرومغناطيسي، ومقاومة الجهد، والعزل، والاهتزاز، والحماية الكهربائية

تخصيص ومراقبة أجهزة الجهد العالي في المركبة بأكملها من خلال وحدة التحكم المركزية للمركبة لضمان الأداء الآمن لكل نظام

(1) يؤدي ذلك إلى تقصير ترتيب حزمة الأسلاك عالية الجهد UVW، ويقلل من التكلفة العالية لاستخدام حزمة الأسلاك عالية الجهد UVW، ويحسن بشكل فعال كفاءة المحرك ووحدة التحكم والمخفض بعد تقصير مسافة النقل.

(2) يحقق نظام القيادة الكهربائية المتكامل انخفاضًا في الوزن بنسبة 30٪ وانخفاضًا في الحجم بنسبة 40٪، مما يحسن من استخدام مساحة الهيكل الإجمالية بأكثر من 50٪ ويوفر ضمانًا قويًا للمدى.

(3) يتم خفض مركز ثقل السيارة لتحسين أداء التحكم، مما يؤدي أيضًا إلى زيادة قدرة عزم الدوران وتحسين كفاءة مجموعة نظام القيادة الكهربائية.

(4) إن الحجم المصغر لنظام القيادة الكهربائية يجعل تصميم المساحة داخل السيارة أكثر مرونة، ويمكن توسيع التصميم المعياري، مما يؤدي إلى تقصير دورة تطوير المنتج بشكل كبير وتقليل التكاليف وزيادة الكفاءة.

(1) يقوم جهاز الشحن الموجود على متن السيارة (OBC) بشكل أساسي بتحويل التيار المتردد أحادي الطور أو التيار المتردد ثلاثي الأطوار إلى تيار مستمر لشحن بطارية طاقة السيارة.

(2) يقوم محول التيار المستمر/المستمر بشكل أساسي بتحويل خرج طاقة التيار المستمر عالي الجهد من بطارية الطاقة إلى طاقة تيار مستمر منخفضة الجهد لتزويد معدات الطاقة منخفضة الجهد في السيارة بالطاقة.

(3) وحدة توزيع الطاقة (PDU) هي وحدة توزيع الطاقة ذات الجهد العالي، وهي عبارة عن مخطط توزيع طاقة مركزي لمركبات الطاقة الجديدة، بتصميم هيكلي مضغوط، وتخطيط أسلاك ملائم، وصيانة ملائمة.

(1) انخفاض بنسبة 15٪ في وزن المنتج، وانخفاض بنسبة 20٪ في الحجم، وانخفاض بنسبة 5٪ في تكاليف استهلاك الطاقة منخفضة السرعة؛

(2) منصة معيارية قابلة للتوسيع، والتي يمكن توسيعها لتتناسب مع نماذج مختلفة، مما يؤدي إلى تقصير دورة تطوير المنتج بشكل كبير وتوفير التكاليف؛

(3) تحويل التردد وخوارزمية التحكم في فصل المتجهات المتعددة، مما يحسن بشكل فعال الاستجابة الديناميكية للمحرك وخصائص NVH؛

(4) آلية مثالية لتشخيص الأعطال ومراقبة السلامة، تضمن بشكل فعال سلامة الجهد العالي للمركبة، وسلامة عزم الدوران، والسلامة في درجات الحرارة العالية.

متوافق مع معايير الاتحاد الأوروبي
يدعم الشحن من مركبة إلى مركبة (V2V)
يدعم الشحن من المركبة إلى الحمولة (V2L)

تصميم جهاز من الدرجة المستخدمة في صناعة السيارات
تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه
دعم تشخيص متلازمة خلل التنسج البولي التناسلي
دعم ترقية البرامج عبر الهواء (OTA) والتراجع عنها

ينطبق على السيارات الكهربائية بالكامل (BEV)، والسيارات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن (PHEV)، والسيارات الكهربائية ذات المحركات الكهربائية (REEV)، سعة 2.5/3.5 طن
سيارات الميني فان، والشاحنات الصغيرة، وسيارات الركاب، والمركبات التجارية، والحافلات، والمركبات المهنية، وأنواع أخرى من مركبات الطاقة الجديدة

في "النظام الكهربائي الثلاثي" للمركبات الكهربائية، يعمل نظام تحويل وتوزيع الطاقة كمركز رئيسي يربط الشبكة الكهربائية الخارجية وبطارية الطاقة والأجهزة الداخلية. ومن خلال كفاءة تحويل الطاقة واستراتيجيات التوزيع الرشيدة، يؤثر هذا النظام بشكل مباشر على مدى سير المركبة وكفاءة الشحن وسلامة الطاقة. تحلل هذه المقالة المنطق التقني والقيمة التطبيقية لهذا النظام من ثلاثة جوانب: المكونات الأساسية، وسير العمل، والاتجاهات التكنولوجية.

أولاً: المكونات الأساسية لنظام تحويل وتوزيع الطاقة

يتكون النظام من ثلاث وحدات رئيسية: الشاحن الموجود على متن المركبة (OBC)، ومحول التيار المستمر/المستمر، ووحدة توزيع الطاقة عالية الجهد (PDU)، والتي تدير بشكل تعاوني تدفق الطاقة الكامل من "الشبكة-البطارية-الحمل".

1. الشاحن المدمج (OBC):

الوظيفة: تحويل التيار المتردد للشبكة (AC، 220 فولت / 380 فولت) إلى تيار مستمر عالي الجهد (DC، 300-800 فولت) المطلوب لبطارية الطاقة، ويعمل كمدخل أساسي للشحن الخارجي.

التقنيات الرئيسية: يعمل تصحيح معامل القدرة (PFC) على تحسين استخدام طاقة الشبكة (>95٪)، بينما تضمن محولات العزل السلامة بين الشبكة والبطارية.

2. محول التيار المستمر/المستمر:

الوظيفة: يقوم بخفض جهد التيار المستمر العالي من بطارية الطاقة (على سبيل المثال، 400 فولت) إلى جهد تيار مستمر منخفض (12 فولت/24 فولت/48 فولت) للأجهزة الموجودة على متن السيارة مثل المصابيح ومكيفات الهواء ولوحات العدادات.

التركيز التصميمي: يعتمد على تقنيات التبديل عالية التردد (مثل طوبولوجيا الرنين LLC) لتقليل الخسائر ويدعم مخرجات متعددة القنوات لتلبية متطلبات الطاقة المعقدة.

3. وحدة توزيع الطاقة ذات الجهد العالي (PDU):

الوظيفة: يعمل كمركز توزيع للطاقة عالية الجهد، حيث يقوم بتخصيص طاقة التيار المستمر من البطارية إلى مكونات الجهد العالي (مثل وحدات التحكم في المحركات، وواجهات الشحن، وضواغط تكييف الهواء) مع دمج الحماية من التيار الزائد وقصر الدائرة.

(مخطط شكل صندوق توزيع الطاقة عالي الجهد PDU)

ثانياً: سير عمل نظام تحويل وتوزيع الطاقة

يعمل النظام في وضعين: وضع الشحن (من الشبكة إلى البطارية) ووضع التفريغ (من البطارية إلى الأحمال)، ويغطي تدفق الطاقة في جميع السيناريوهات من الشحن الخارجي إلى استخدام الطاقة على متن المركبة.

1. وضع الشحن (الشبكة → البطارية):

تُخرج أجهزة الشحن المنزلية/العامة تيارًا مترددًا (220 فولت/380 فولت) → يقوم OBC بتقويم التيار المتردد إلى تيار مستمر عالي الجهد (على سبيل المثال، 800 فولت) عبر دوائر PFC → تقوم وحدة توزيع الطاقة (PDU) بتوزيع الطاقة إلى واجهة شحن بطارية الطاقة → يتحكم نظام إدارة البطارية (BMS) في تيار الشحن والجهد لإكمال تخزين الطاقة.

2. وضع التفريغ (البطارية ← الأحمال):

تقوم بطارية الطاقة بإخراج تيار مستمر عالي الجهد (على سبيل المثال، 800 فولت) → تقوم وحدة توزيع الطاقة بتخصيص الطاقة لوحدة التحكم في المحرك (لتشغيل المحركات) أو محول التيار المستمر/المستمر (للأجهزة ذات الجهد المنخفض) → تقوم وحدة التحكم في المحرك بتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ثلاثي الأطوار لتشغيل المحرك، بينما يقوم محول التيار المستمر/المستمر بخفض جهد التيار المستمر العالي إلى جهد تيار مستمر منخفض للأجهزة الموجودة على متن المركبة.

(سيناريوهات تطبيق OBC ثنائية الاتجاه)

ثالثًا: الاتجاهات التكنولوجية: التكامل، والتفاعل ثنائي الاتجاه، والذكاء

مع تطور السيارات الكهربائية نحو "مدى أطول وذكاء أعلى"، تخضع أنظمة تحويل وتوزيع الطاقة لثلاثة ترقيات رئيسية:

1. التصميم المتكامل:

التكامل "اثنان في واحد" (OBC + DC/DC): يقلل من عدد المكونات والحجم والتكلفة (على سبيل المثال، وحدة OBC و DC/DC المتكاملة في سيارة Tesla Model 3).

التكامل "ثلاثة في واحد" (OBC + DC/DC + PDU): يعمل على تحسين كفاءة النظام بشكل أكبر (على سبيل المثال، نظام القيادة "ثمانية في واحد" الخاص بمنصة BYD ePlatform 3.0).

2. وظيفة ثنائية الاتجاه:

يدعم نظام OBC ثنائي الاتجاه "V2L (من المركبة إلى الحمولة)" و "V2G (من المركبة إلى الشبكة)": فهو لا يقوم فقط بشحن البطارية ولكنه يحول طاقة البطارية مرة أخرى إلى تيار متردد للأجهزة الموجودة على متن المركبة (مثل الثلاجات) أو مصدر الطاقة الخارجي (المنازل / الشبكات).

3. التحكم الذكي:

يدمج خوارزميات الذكاء الاصطناعي وتقنيات إنترنت الأشياء لمراقبة حالة البطارية (SOC، SOH)، وحمل الشبكة، وسيناريوهات الاستخدام (مثل الطريق السريع/المدينة) في الوقت الفعلي، مع تعديل استراتيجيات التحويل ديناميكيًا (مثل إعطاء الأولوية للطاقة أثناء الشحن السريع، وتقليل الخسائر عند السرعات المنخفضة).

(مقارنة بين الشحن بالتيار المتردد والتيار المستمر)

خاتمة

يُعدّ نظام تحويل وتوزيع الطاقة في المركبات الكهربائية عنصرًا أساسيًا في "النظام الكهربائي الثلاثي". فمن خلال العمل التعاوني بين وحدة التحكم في البطارية (OBC) ووحدة تحويل التيار المستمر/المستمر (DC/DC) ووحدة توزيع الطاقة (PDU)، يُحقق هذا النظام تدفقًا فعالًا للطاقة من الشبكة إلى البطارية، ومنها إلى الأجهزة الموجودة في المركبة. ومع التطورات في التكامل، والتشغيل ثنائي الاتجاه، والذكاء الاصطناعي، سيُساهم هذا النظام في خفض استهلاك الطاقة، وتعزيز السلامة، ودفع المركبات الكهربائية نحو "مدى أطول وذكاء أعلى".