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在瀏覽美國EPRI的IWC中有關(guān)直流快充的發(fā)展方向，隨著拜登當選，在直流快充方向的需求越來越多。在《Multiport DC Transformers – New Approach for DC Fast Charging》中闡述了多端口變換器的玩法，其實挺有意思的。特別是DC as a Service這個概念，其實和我們所說的車電分離加換電的做法是有些相似的，前者強調(diào)把分布式能源高度整合，后者是降低車輛首購成本的服務模式，我個人判斷接下來搞快充更有前途一些。
圖1 基于原有系統(tǒng)和多端口變壓器的差異
這個涉及到我們所說的需要大功率直流電的應用場景，主要包括數(shù)據(jù)中心，光伏發(fā)電廠，儲能系統(tǒng)和電動汽車直流快速充電設(shè)施。如下所示在100 kW to >100 MW+的范圍內(nèi)，電網(wǎng)輸入電壓在,5 – 34 kV AC交流電網(wǎng)的區(qū)間。
圖1 DCasaS直流快充架構(gòu)
在這種架構(gòu)里面，主要采用基于高頻變壓器和半導體器件的多端口電力電子變壓器拓撲又稱固態(tài)變壓器），這個玩意堪稱構(gòu)建未來能源互聯(lián)網(wǎng)的基本模塊。這種模塊化的80kVA的模塊，可以在400-600VAC和600-1000VDC轉(zhuǎn)換，多端口輸入，并聯(lián)可以級聯(lián)到MW級別，最主要是效率比較高。
在以下的應用場景里面，太陽能光伏PV和電動汽車快充和儲能系統(tǒng)三者被有機的整合在一起，在引入多端口直流變壓器以后，部署系統(tǒng)變成一套可擴展構(gòu)建基塊，可提供多個直流電源和負載靈活配置，并且可以和交流端電網(wǎng)形成雙向接口，在配置了雙重隔離以后可以滿足太陽能電池、儲能電池和電動汽車內(nèi)動力電池不同的接地需求。
圖3 整合光伏系統(tǒng)
采用了多端口直流變壓器，可以實現(xiàn)在多個充電口下的靈活充電，根據(jù)需求的數(shù)值不同，，提供功率50 kW到500 kW ，電壓從200-1000 VDC的直流電源。
這套系統(tǒng)可以擴充到2 MW左右，由于整合了充電模塊的作用，整體的體積和成本有一定幅度的下降。并且可以根據(jù)車輛的需求實現(xiàn)，而且可以實現(xiàn)太陽能發(fā)電、儲能和V2G這樣的動態(tài)調(diào)節(jié)，和之前的系統(tǒng)相比，整個安裝也更簡單一些。
圖4 針對直流快充的效果
小結(jié)：我覺得快充其實和后面800V系統(tǒng)聯(lián)系起來，到了800V、SiC等等都起來了，電網(wǎng)端的供電系統(tǒng)也會有所變化，這種MDCT的結(jié)構(gòu)可能更適合未來的需求
