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Tesla V4 Supercharger
Tesla V4 Supercharger来了,特斯拉将在美国亚利桑那州建设其第一个 V4 超级充电站。据称,新站将有 40 个充电位,它将使用自己的太阳能电池板发电,并配有3 MWh Megapack 形式进行现场储能。
Tesla V4 Supercharger看起来与卡车充电的 Megacharger 非常相似,它们将比 V3 Supercharger 更高更窄。
主要变化之一是电缆,它位于底座的外侧而不是内侧(像 V3 中一样),这可以使电缆的长度更长,更方便汽车不同方位充电。根据图纸,预计V3和V4的插头手柄高度相同(约48英寸)。Tesla V4 Supercharger最大充电功率暂未发布,预计在 350 kW。
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Tesla V3 Supercharger
为了解决补电时间长,里程焦虑的问题,特斯拉推出了峰值功率为250 kW的第三代Supercharger。
我们在网络上查阅相关资料显示,Model 3 电池电压平台约为350V,按照瞬时功率250 kW,我们可以粗略预估出最大功率充电电流在700A左右。
充电插座方面,前边我们有分析,其使用了泰科的HC Stak 35端子匹配95平方的屏蔽电缆,载流能力达到330A@85℃的载流,特斯拉电缆一般耐温等级在180℃,其充电插座分析可看 特斯拉汽车高压连接器形式研究及应用分析
95方的电缆要承受700A的充电电流,很难长时间持续,而且我们知道线束在通电情况下温升最高的部位在连接部位,既导电端子压接(或)焊接、端子连接部位,下方热成像显示高温区在端子的压接区。
以下是特斯拉V3、V2、V1充电功率和时间的曲线图
为了保护充电电缆及电池,电池内部使用目前一般使用铜排连接,其过载能力要较电缆高,充电策略上高功率区段必然持续时间不能太长,而且超级充电的情况也不能经常使用,这样会造成电缆或连接部位高温不能正常充电。以下我们看到特斯拉超级充电过程热成像显示温度最高位置在充电的连接部位,温度达到了111℃。
特斯拉第三代Supercharger配置了液冷充电枪,使充电电缆的线径变得更小,我们知道充电电流增大,为保证载流不发热,电缆的导体直径也要增大,这样充电就特别不方便,有时可能还要借助助力设备,特别是在冬天充电电缆变硬的情况下,更是难以弯折和移动。
为了更好的充电,而且考虑到了女性客户充电的感受,特斯拉研发了新型液冷式充电连接器。
以下是特斯拉新型液冷式充电连接器专利介绍。
“The charging connector includes a first electrical socket and a second electrical socket. A first sleeve and a second sleeve are provided, such that the first sleeve is concentrically coupled to the first electrical socket and the second sleeve is concentrically coupled to the second electrical socket. A manifold assembly is adapted to enclose the first and second electrical sockets and the first and second sleeves, such that the first and second sleeves and the manifold assembly create a hollow interior space there between. An inlet conduit and an outlet conduit within the manifold assembly such that inlet conduit, the interior space, and the outlet conduit together create a fluid flow path.”
翻译:充电连接器包括第一电插座和第二电插座。提供第一套筒和第二套筒,使得第一套筒同心地联接到第一电插座,并且第二套筒同心地联接到第二电插座。歧管组件适于包围第一电插座和第二电插座以及第一套管和第二套管,使得第一套管和第二套管以及歧管组件在它们之间形成中空的内部空间。歧管组件内的入口导管和出口导管,使得入口导管,内部空间和出口导管共同形成流体流动路径。”
EV汽车邦小课堂
Tesla V3 Supercharger内部构造
下方是国产某充电企业的产品
其在充电电流600A情况下的充电温度如下表所示。
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Tesla V2 Supercharger及墙充
下图显示了Tesla V2(150KW)充电、普通直流充电72KW,以及不同的墙充方式。
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Tesla Megacharger(用于卡车)
Tesla Semi 可以说是我们在卡车上看到的最干净的设计,它似乎属于未来,前面有一个巨大的环绕式玻璃区域,倾斜到后部。玻璃面积如此之大,以至于它的面板延伸到门。特斯拉在 Semi 上放下后视镜以获得空气动力学优势。
柴油卡车通常有巨大的格栅,以最大限度地增加高容量发动机的气流。Tesla Semi 是一款电动汽车,它的鼻子被遮住了,而它的下巴则装有一个相对较小的进气口来冷却位于前后轴之间的电池。它在前部有一个轴,在后部有两个轴,形成 6×4 拖拉机布局。后部装有拖车床和牵引挂钩。
马斯克对 Tesla Semi 的空气动力学能力做出了重要声明,解释了其光滑的表面和干净的整体设计。卡车的设计就像子弹一样。Tesla Semi 的阻力系数为 0.36。比布加迪 Chiron 更好,后者的阻力系数为 0.38。空气动力学帮助它实现了令人难以置信的范围。
800伏电气系统
特斯拉认为,对于 Model 3、Model Y 和Tesla RoboTaxi等中小型车型,从 400 伏架构转换到 800 伏架构的成本很高。然而,更高的系统电压对于 Cybertruck 和 Semi等大型车辆是有重大意义的。
在更大的电动汽车上,需要更高的充电功率、更高的电池功率来为电力电子设备供电或更大的扭矩,通过选择 800 伏而不是通常的 400 伏,可以节省足够的半导体成本。除了始终如一的高性能和缩短充电时间之外,800 伏系统还可以减少电缆的重量和安装空间。
Semi快速充电:在 30 分钟内最多可充电 70%,基于此其平均充电功率如下:600 kWh 电池:840 kW1,000 kWh 电池:1,400 kW (1.4 MW)
Megacharger采用了类似于Supercharger的水冷技术,降低了超大功率的高温。从外观上看,Megacharger 看起来像是两个 Supercharger 的组合,但产品实际上有 8 个充电孔,相当于Supercharger 的4个充电器,其功率能达到1.4 MW也是可以理解的。
Megacharger充电桩