對于石墨烯電池電動汽車的電壓選擇探討

1、.對于石墨烯電池電動汽車的電壓選擇探討韓永清 IEC WG18組委員 天津諾爾集團一、 前言石墨烯電池在此指的采用石墨烯等技術(shù)大幅提高電池充電速度的電池，由于此類電池的采用，提高了充電速度，解決了電動汽車充電速度慢，續(xù)程距離短的瓶頸。但是帶來的另一個問題是，充電電流過大，難以解決充電配套技術(shù)。普通鋰離子電池的充電是0.5C，而這類電池的充電是10C，也就是提高了20倍的充電速度。如果電壓不變的前提下，這就意味充電電流提高20倍。續(xù)程1000公里充電4分鐘，這樣的汽車比燃油汽車還優(yōu)越，但是充電電流過大，給充電技術(shù)帶來難題，尤其充電樁電纜和充電插頭插座及其本線路的開關(guān)控制設(shè)備帶來極大的難題，所以應(yīng)

2、該提高電壓降低電流。這是必須要走的道路，電壓能提高多少盡量提高多少，讓電流和絕緣能夠適合現(xiàn)有技術(shù)的合理區(qū)間。二、 充電電壓選擇目前電動汽車標準制定最高電壓750V，而普通商用車電壓采用的是375V，這個電壓太低了，無法滿足高倍率充電電池充電要求。所以必須提高電壓等級，這個電壓等級絕緣冗余過大，對于高倍率充放電電池來講方案不合理。提高電壓等級，降低充電電流意義非常重大，在此建議汽車行業(yè)的專家們抓緊修訂汽車電壓等級。對于充電電流來講如果續(xù)程1000公里充電4分鐘，以特斯拉為例大約需要儲能180kwh（現(xiàn)在特斯拉是續(xù)程480公里，儲能85kwh），在電壓不變的前提下，需要充電電流7200A，無法解決

3、。應(yīng)該盡量將充電電流降到正常技術(shù)范圍內(nèi)。但是盡管電壓提高到3000V充電電流900A，還是非常困難，電壓繼續(xù)提高也會帶來很多問題，對于充電電纜可以采用外皮接地保護人身安全，車體內(nèi)的絕緣問題就需要汽車專家來論證了。此電壓標準應(yīng)該盡快確定，按當前的電池技術(shù)發(fā)展速度，到2018年電池基本就能達到上述蓄能指標（續(xù)程1000公里充電4分鐘），充電配套技術(shù)要按時投放市場，才能保證這種汽車順利市場化。包括電動機、變頻器、接觸器、導體、絕緣、插頭插座等等。3、 電動汽車技術(shù)參數(shù)選擇車型蓄能（kwh）充電電壓（V）續(xù)程（KM）充電時間（min）充電電流（A）充電電纜截面（mm）商用轎車1207506001564

4、0400商用轎車12075060010960800商用轎車120100060015480240商用轎車120100060010720500商用轎車1807501000151067800商用轎車18075010001016001250商用轎車1801000100015800630商用轎車180100010001012001000商用轎車1801500100015534300商用轎車1801500100010800630商用轎車120150060010480240說明：表中續(xù)程是大約值，各廠家效率不同和車重不同會有差別，電纜截面也有差別但不大。從表中數(shù)據(jù)看出，根據(jù)電流值判斷，插頭插座設(shè)計難度不大，

5、電纜重量有點重，充電電纜采用銅芯軟電纜應(yīng)該能夠滿足要求。4、 電壓選?。?從表中數(shù)據(jù)可以看出，采用1500V充電續(xù)程600公里充電10分鐘，充電電流480A，充點電纜240mm，這個值比較理想，但對于電動機請行業(yè)專家選取，如果能直接選用1500V電動機當然更方便，如果降低電動機電壓，采用750V電動機，則電池采用串并聯(lián)轉(zhuǎn)換來解決，也就是將電池組分成2個組，充電時兩個電池組串聯(lián)，采用1500V充電，運行時兩個電池組并聯(lián)，采用750V運行。如果分成四個電池組，充電時四組串聯(lián)，采用1500V充電，運行時四組電池組并聯(lián)，采用375V運行。這樣就解決了充電電流過大的難題。五、結(jié)論： 本人綜合考慮燃油汽車和電氣理論與經(jīng)驗，列出表中數(shù)據(jù)供汽車專業(yè)電氣專家參考，請你們盡快制定出標準，讓配套專業(yè)廠家盡快對配套產(chǎn)品進行開發(fā)。如：超級充電樁、充電電纜、插頭插座、控制接觸器，BMS，電池等在統(tǒng)一標準下進行開發(fā)。