在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代，電動汽車（EV）行業(yè)正以前所未有的速度邁向 800V 高壓時代。在這個過程中，如何高效、安全地實現(xiàn)更高電壓輸出，成為了行業(yè)內(nèi)的技術(shù)焦點。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(lián)連接技術(shù)，為 800V 高壓架構(gòu)提供了關(guān)鍵支持，助力電動汽車制造商突破功率瓶頸，實現(xiàn)更快充電、更輕車身與更長續(xù)航的三重躍升。

直流可編程電源的串聯(lián)連接原理

在一些應(yīng)用場景中，所需功率遠(yuǎn)高于單個電源所能提供的范圍。此時，用戶可以根據(jù)實際需求將多個電源進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接。當(dāng)多個電源并聯(lián)連接時，電流和功率會相應(yīng)增加，而電壓保持恒定；相反，將它們串聯(lián)連接時，各個電源的電壓會相加，從而獲得更高的總輸出電壓，而電流保持不變。具體來說，串聯(lián)連接會將各單元電壓疊加，公式為 Vout = V1 + V2 + … 。

然而，在進(jìn)行電源串聯(lián)連接之前，用戶必須嚴(yán)格遵守一些注意事項。首先，串聯(lián)連接僅允許在相同類型和制造商型號的電源之間進(jìn)行，即這些電源需要具有相似的電壓、電流和輸出阻抗額定值。其中，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(lián)操作只能在任一電源的輸出隔離電壓額定值范圍內(nèi)實現(xiàn)，這樣才能獲得比單個電源更高的電壓。

為了確保串聯(lián)連接的安全與精度，還需要遵循以下六項規(guī)則：

1. 每個電源的電壓設(shè)置必須相同。具體做法是將所需的總電壓除以串聯(lián)電源的數(shù)量。例如，如果使用兩個電源，則將每個電源設(shè)置為所需總電壓的一半；如果使用三個電源，則將每個設(shè)置為所需總電壓的三分之一，依此類推。
2. 確保每個電源的電流設(shè)置匹配。
3. 切勿超過串聯(lián)中任何電源的輸出隔離電壓額定值。
4. 嚴(yán)禁任何電源承受負(fù)電壓。
5. 必須對每個電源進(jìn)行單獨控制。

電動汽車領(lǐng)域的串聯(lián)應(yīng)用示例

在電動汽車領(lǐng)域，800V 電池正逐漸成為主流。分析數(shù)據(jù)表明，將電池電壓提高到 800V 后，與傳統(tǒng)的 400V 電池相比，為電動汽車電機和其他設(shè)備供電所需的電流要低得多。這一優(yōu)勢使得電動汽車可以使用更細(xì)的電纜和更小的電子元件，從而減輕了車輛的重量，并限度地減少了因發(fā)熱造成的能量損失，進(jìn)而提高了整體效率和電池續(xù)航里程。此外，更高的電壓還有助于實現(xiàn)更快的電池充電速度，這對于吸引電動汽車買家來說是一個重要因素。目前，包括特斯拉、比亞迪等在內(nèi)的主流電動車制造商均已采用 800V 高壓架構(gòu)，且采用該技術(shù)的車企數(shù)量正呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。

泰克旗下的 EA-PSB 10500 - 30 電源在串聯(lián)應(yīng)用中表現(xiàn)出色。兩臺 EA-PSB 10500 - 30（需同型號、同規(guī)格）串聯(lián)可輸出 800 V/30 A。其銅質(zhì)匯流排與遠(yuǎn)端補償功能可有效消除高壓大電流下的線路損耗，確保負(fù)載端電壓精度達(dá) ±0.1%。此外，該電源內(nèi)置的主 - 從總線接口支持并聯(lián)擴展，未來如需更高電流，僅需并聯(lián)更多單元即可實現(xiàn)無縫升級。不過，在開始項目之前，必須確保電源為同型號再進(jìn)行串聯(lián)連接。為了使用 400V 單元產(chǎn)生 800V 電源，必須按照圖 1 所示連接兩個相同的電源。

EA-PSB 10500 - 30 的接口配置

為了實現(xiàn)上述串聯(lián) / 并聯(lián)功能，EA-PSB 10500 - 30 配備了豐富的接口，具體如下：

1. 接口插槽：用于安裝選配的通信或功能擴展模塊 (如數(shù)字 I/O、CAN 總線等)，方便用戶根據(jù)實際需求進(jìn)行功能擴展。
2. 主 - 從總線接口：用于構(gòu)建并聯(lián)連接系統(tǒng)（Parallel Connection System），實現(xiàn)多臺電源的協(xié)調(diào)控制和狀態(tài)監(jiān)控。此接口連接主設(shè)備和輔助設(shè)備，確保多個電源之間能夠協(xié)同工作。
3. 均流總線接口：用于構(gòu)建并聯(lián)連接系統(tǒng)，確保各并聯(lián)電源之間的電流均等分配（Current Sharing）。通過該接口連接所有并聯(lián)單元的均流信號，保證每個電源輸出的電流穩(wěn)定且均衡。
4. 輸出電壓遠(yuǎn)端補償輸入端子：用于連接遠(yuǎn)端補償（Remote Sense）線，補償負(fù)載連接導(dǎo)線上的壓降，確保負(fù)載點獲得的設(shè)定電壓。這一功能在高壓大電流的應(yīng)用場景中尤為重要，可以有效提高電源輸出的精度。
5. 輸出端子（銅質(zhì)匯流排）：設(shè)備的主直流功率輸出連接點（DC Output Terminal），采用大電流銅質(zhì)匯流排（Copper Busbar） 設(shè)計，可承載高額定電流。這種設(shè)計能夠滿足電動汽車等對大電流輸出有要求的應(yīng)用場景。
6. 交流電源輸入端子：用于連接設(shè)備的主電源輸入（Mains / AC Input），為設(shè)備運行提供電能。
7. 以太網(wǎng)接口：RJ - 45 網(wǎng)絡(luò)接口（Ethernet Interface），用于通過 TCP/IP 協(xié)議實現(xiàn)遠(yuǎn)程通信、控制和數(shù)據(jù)傳輸。用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制電源的運行狀態(tài)。
8. USB 接口：USB 通信接口（USB Interface），通常用于連接計算機進(jìn)行設(shè)備配置、控制和軟件更新。方便用戶對電源進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和軟件升級。
9. 隔離模擬量編程 / 監(jiān)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(shè)定信號輸入、監(jiān)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(shè)備保護(hù)接地（Protective Earth - PE）連接點，必須使用低阻抗導(dǎo)線將其可靠連接至系統(tǒng)的接地排或大地，確保安全。