泰克EA直流可編程電源串聯技術助力800V電動汽車高壓架構加速落地

_____

隨著電動汽車（EV）行業邁向800V高壓時代，如何高效、安全地實現更高電壓輸出成為技術焦點。全球領先的測試測量解決方案提供商——泰克旗下EA Elektro-Automatik品牌直流可編程電源的串聯連接技術為800V高壓架構提供關鍵支持，助力電動汽車制造商突破功率瓶頸，實現更快充電、更輕車身與更長續航的三重躍升。

直流可編程電源的串聯連接

在所需功率遠高于單個電源所能提供的應用中，用戶可以根據需求將多個電源串聯或并聯連接。將多個電源并聯連接會增加電流和功率，同時保持電壓恒定。相反，將它們串聯連接會將各個電源的電壓相加，從而獲得更高的總輸出電壓，而電流保持不變。

串聯將各單元電壓疊加：Vout = V1 + V2 + …。然而，在將電源串聯連接之前，用戶必須遵守一些注意事項。例如，串聯連接僅允許在相同類型和制造商型號的電源之間進行，即具有相似電壓、電流和輸出阻抗額定值的電源。但最重要的是，電流額定值必須匹配。此外，兩個或多個電源的串聯操作只能在任一電源的輸出隔離電壓額定值范圍內實現，以獲得比單個電源更高的電壓。

為確保安全與精度，請遵循以下六項規則。

●   每個電源的電壓設置必須相同。

●   將所需的總電壓除以串聯電源的數量。 如果使用兩個電源，則將每個設置為所需總電壓的一半。如果使用三個電源，則將每個設置為所需總電壓的三分之一。依此類推。

●   確保每個電源的電流設置匹配。

●   切勿超過串聯中任何電源的輸出隔離電壓額定值。

●   嚴禁任何電源承受負電壓。

●  必須對每個電源進行單獨控制。

電動汽車：串聯應用示例

在電動汽車領域，800V電池正成為主流。分析數據顯示，通過將電池電壓提高到800V，與400V相比，為電動汽車電機和其他設備供電所需的電流要低得多，從而允許使用更細的電纜和更小的電子元件。

因此，這減輕了車輛的重量，并最大限度地減少了因發熱造成的能量損失，從而提高了整體效率和電池續航里程。此外，這有助于電池充電更快，這是吸引電動汽車買家的一個主要因素。目前，包括特斯拉、比亞迪等在內的主流電動車制造商均已采用800V高壓架構，且采用該技術的車企數量正呈現快速增長態勢。

圖1 兩臺EA-PSB 10500-30（需同型號、同規格）串聯輸出800 V/30 A。銅質匯流排與遠端補償確保負載端精度達±0.1%

EA-PSB 10500-30銅質匯流排設計與遠端補償功能可消除高壓大電流下的線路損耗，確保負載端電壓精度達±0.1%。此外，電源內置的主-從總線接口支持并聯擴展，未來如需更高電流，僅需并聯更多單元即可無縫升級。在開始項目之前，請確保電源同型號再進行串聯連接。為了使用400V單元產生800V電源，必須如圖1所示連接兩個相同的電源。

提供多種輸出直流電壓的直流可編程電源

為實現上述串聯/并聯功能，EA-PSB 10500-30配備如下接口（見圖2）。

圖2 EA-PSB 雙向電源單元的后板接口示意圖

1)接口插槽：用于安裝選配的通信或功能擴展模塊 (如數字 I/O、CAN 總線等)。

2)主-從總線接口：用于構建并聯連接系統（Parallel Connection System），實現多臺電源的協調控制和狀態監控，此接口連接主設備和輔助設備。

3)均流總線接口：用于構建并聯連接系統，確保各并聯電源之間的電流均等分配（Current Sharing），此接口連接所有并聯單元的均流信號。

4)輸出電壓遠端補償輸入端子：用于連接遠端補償（Remote Sense）線，補償負載連接導線上的壓降，確保負載點獲得精確的設定電壓。

5)輸出端子（銅質匯流排）：設備的主直流功率輸出連接點（DC Output Terminal），采用大電流銅質匯流排（Copper Busbar） 設計，可承載高額定電流。

6)交流電源輸入端子：用于連接設備的主電源輸入（Mains / AC Input），為設備運行提供電能。

7)以太網接口：RJ-45網絡接口（Ethernet Interface），用于通過TCP/IP協議實現遠程通信、控制和數據傳輸。

8)USB接口：USB通信接口（USB Interface），通常用于連接計算機進行設備配置、控制和軟件更新。

9)隔離模擬量編程/監控及其他功能接口（DB15母座）：15針D-Sub母型接口（DB15 Female Connector），提供電氣隔離的（Isolated）模擬量設定信號輸入、監控信號輸出以及其他控制信號（如啟停、報警）。

10)接地連接螺釘：設備保護接地（Protective Earth - PE）連接點，必須使用低阻抗導線將其可靠連接至系統的接地排或大地，確保安全。