高压差逆变器效率

什么是逆变器高电压穿越测试？

什么是逆变器的高电压穿越测试？

验证电网电压骤升故障时逆变器能否正常工作的测试项目。

在部署光伏发电站时，逆变器电网端额定电压需根据实际情况定，一般为400V、600V、800V等线电压，对应相电压230V、346V、461V。逆变器需应对各种电网异常，高电压穿越测试模拟电网电压骤升，要求在0.5秒内电压不高于130%额定值，后续9.5秒内电压不高于120%额定值下，逆变器保持不脱网运行，具备有功功率连续调节和无功电流注入能力。

不同国家和厂家的高电压穿越要求有差异，一般需模拟高达130%-140%逆变器额定电压，对于600V线电压（346V相电压）的逆变器，电网模拟器输出需达840V线电压（485V相电压）；800V线电压（461V相电压）的逆变器，输出需达1120V线电压（647V相电压）。

如何实现逆变器的高电压穿越测试？

使用电网模拟器超高压量程仿真电压骤升过程，验证逆变器工作状况。

针对高电压穿越测试需求，电网模拟器需提供更高输出电压量程。例如，AMETEK加州仪器MX/RS系列电源在原有相电压选择外，提供超高压选件，输出电压可达500Vrms、600Vrms、650Vrms、700Vrms相电压，覆盖不同客户的高电压穿越测试需求。

超高压选件包含在MX/RS电源内部增加设计精准的变压器，确保输出阻抗匹配，避免震荡，内部散热通道和过温保护电路也重新设计，实现高压大功率输出。单台电源在不同电压范围内提供足够的功率覆盖，例如-XVC650选件在650V量程中仍支持125%过电流能力，实现525V至650V范围内满功率输出。

高电压选件作为额外的第三量程，客户仍可使用原有的150V及300V量程，使得单台电源在宽电压范围内提供足够功率覆盖。

如有更多详情，欢迎联系阿美特克程控电源中国团队。

技术党|800V高压平台技术解析 会成为主流？

易车原创 2019年，保时捷发布了市面上第一款800V高压平台量产车——保时捷Taycan，2021年小鹏也正式发布了国内首款800V高压平台车型——小鹏G9，再到今年，市场上出现了更多800V高压车型，如路特斯ELETRE、小鹏G6，还有下半年即将推出的合创V09、极氪CS1E、问界M9等。如今越来越多的车企向着800V高压平台进军，那么你以为的800V高压仅仅是指快充系统么？它到底为何能成为车企技术中的“香饽饽”？400V和800V的电动车在用车体验上会有什么不同吗？今天我们就来深入浅出的说说这个话题。

先了解一下什么是800V高压架构

谈到800V，很多人下意识里认为800V就是快充系统。实际上这个理解有些偏差，准确地说，800V高压快充只是800V高压架构中的一个系统。但实际上800V技术还包括800V电池包、800V功率器件如电机、电空调等零部件。

所以目前我们常说的800V高压架构其实有三种可能：

第一种是纯800V高压平台：即包括动力电池、电驱、电源、压缩机等所有高压部件整车全域800V。从小鹏的宣传来看，其搭载扶摇架构的车型就是标配全域800V高压SiC碳化硅平台。

纯800V高压平台，优势在于电机电控迭代升级，能量转换效率高；劣势在于电驱的功率芯片需要用SiC功率器件全面替代IGBT晶体管，零部件成本高。

第二种是高性价比半800V高压架构，即将一些关键部件如动力系统升级为800V，但保留其他400V零件，如电空调、DCDC（逆变器）等。这一方案的好处是可以兼顾整车成本和驱动效率的平衡，因为当前800V功率开关器件成本是400V级IGBT的数倍。

这一方案的好处是能提升车辆的能耗表现，比400V架构的车型续航更实在。

第三种就是仅有800V高压快充系统，即整车搭载一个800V电池组，在电池组和其他高压部件之间增加一个额外的DCDC将800V电压降至400V，车上其他高压部件仍采用400V电压平台。当然这个800V电池组也可能是两个400V电池组通过智能串并联实现充电800V，放电400V。

这一方案主要是解决快速补能问题，也是目前几乎所有800V车型都会配备的技术，投入低，见效快。

所以，即便是宣称拥有800V高压技术的车型，你也不妨多研究一下，它的800V程度到底有多少，是仅充电800V，还是动力800V，还是全车800V。

为什么要引入800V高压系统？

无论是上面哪种方案，引入高压系统的目的都是为了提升效率，包括时间效率和能量流转效率。

初中物理公式告诉我们，P=UI，提升充电功率的方式无非有两种——要么提升电流I，要么提高电压U。就像是水龙头要在最快时间放满一桶水，要么加快水流（I），要么加大水龙口径（U）。实际情况是采用这两个方案的厂商都有。

然而根据另一个热量公式：P=I²*R来看，电阻R是固定的，那么充电过程中的发热就只和电路中的电流I相关，和电压U无关。

目前市面上大部分电动车都是400V平台，如果这些车想要做到400kW的充电功率的话，那么电流就需要增加到1000A。1000A的电流可不小，传输过程中势必会产生大量热量，如果电池散热没有跟上释放的热量，那就会产生热失控。所以目前400V平台的电动车，能承受的极限电压也就在600A左右（充电功率240kW），例如特斯拉Model S/X。

那么为了减少热量损失，降低热失控风险，就要控制电流I的大小，但又要提升充电功率，那就只能加大电压U了。因此，更多的品牌开始选择高电压方案，从原理上来看高压吸引主机厂的一大魅力就在于，它既能保证一定充电功率提升充电效率，又能降低电流，减少热损耗，可谓一举两得。

实际上我们生活中的用电输送就是这个原理，先通过万伏、兆伏以上的高压线输送到变电站，在变电站转化为常压电后再输送到我们家中。

800V高压技术能带来的直观用车体验升级有哪些？

前面提到了800V快充能缩短充电时间，所以800V高压技术能带来的第一个直观感受就是充电速度更快。例如最早推出800V快充的保时捷Taycan，能够将充电功率提升至350kW，在22.5分钟内电量从5％充到80％，这对当时动辄需要1小时快充时间的400V车型来说是质的飞跃。

其次是动力性能更出色，800V高电压平台下系统铜损更低，电机逆变器功率密度更高，表征上就是相同尺寸电机扭矩&功率更大，就像72V的电摩和36V的电瓶车，骑起来完全是两种不同的体验。

此外由于高压平台对能量的利用率更高，自然也会让车辆的能耗控制更出色，好处就是续航更实在。例如小鹏G9在上市时就刻意邀请大家测试其高速续航达成率（高速续航/CLTC续航×100%），而小鹏G6上市时何小鹏也一再强调要做续航最扎实的电动车，这里面自然少不了800V高压技术带给他的自信。

最后在制造层面，800V的电机比400V的要轻，导线也可以更细，叠加一些线缆和部件减少，可以减轻车身重量。根据Future eDrive Technologies的测算，800V平台下100kwh的电池有望减重达25kg。

目前国内800V技术的应用现状

目前来看，800V高压快充是主流车企们解决补能问题的共同选择，2019年保时捷Taycan拉开800V技术的序幕，此后现代Ioniq5、极狐阿尔法S Hi也搭载800V快充技术，但都没有掀起多大浪花。

但从去年下半年开始，800V高压技术开始频频出现在一些新车或车企战略发布会上，而且也不再仅仅局限于800V高压快充系统，而是向全域800V进军。

目前包括比亚迪e平台3.0、通用奥特能平台、吉利SEA浩瀚平台，奔驰EVA、现代E-GMP、小鹏扶摇架构等平台架构都能够支持800V高压技术。今年理想汽车在上海车展期间也推出800V超充纯电解决方案。但是出于成本和市场节奏的考虑，如吉利和比亚迪等目前还没有推出搭载800V平台的量产车型。

从大趋势来看，800V高压平台逐渐成为各大车企“技术军备竞赛”的重要一环。

800V技术虽好 挑战也不少

首先是成本问题，800V高压需要用碳化硅器件SiC MOSFET替代传统硅基半导体器件Si-IGBT，虽然SiC-MOSFET与Si-IGBT相比耐压程度更高，且开关损耗低、效率高，但相对应的，其价格也高。

同时800V的电池需要更小的电芯，电池成本会更高。

其次是电池寿命和安全问题，充电时间的减少在给消费者带来更好体验的同时也给电池带来了考验，800V电压平台会让锂离子脱嵌和迁移的速率加快，部分锂离子来不及进入正负极，析锂现象加剧，一方面将造成活性物质的损失，影响电池容量和寿命；另一方面，锂枝晶一旦刺穿隔膜，将导致电池内部短路，造成起火等安全风险。这也是为什么无论手机还是电动车都建议大家尽量不要用快充的原因。

最后是配电网的问题，理论上而言，800V架构下的充电功率高达480kW，是目前主流直流快充桩的4-6C，但事实是，我国目前很多地区的配电网电力容量有限，都没有配备这么大功率的变压器。所以即使有800V的车，可能很多时候也找不到800V的电，再如果几辆电动车同时充电，电流分配更难以支持。

根据中国汽车工程学会发布的《中国电动车充电基础设施发展战略与路线图研究（2021-2035）》，我国到2025年才会实现2-3C的充电桩在重点区域的城市和城际公共充电设施的初步覆盖；2035年实现3C及以上快充在各应用场景下的全面覆盖。

所以800V技术虽好，但现在还处于一个尝鲜阶段，就像折叠手机，技术含量很高，但屏幕寿命，使用场景都有限。

编辑总结：好消息是，海内外的主流车企和新势力都在加速布局800V高压平台，国内有望于2025年在部分城市实现2-3C公共充电桩的初步覆盖，一切都表明800V高压技术正在主导未来电动车的走向。纯电动车上正在经历从普通充电向高速快充的进化，就像我们已经习惯了手机快充一样，未来当电动车快充技术真的落到位，充电和加油一样方便时，或许就是电动车真正取代燃油车的时刻，让我们保持期待吧。

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*文中来自网络

逆变器与变压器在功能方面存在哪些差异

逆变器与变压器在功能上有明显差异。逆变器的主要功能是将直流电转换为交流电，能满足特定电器对交流电的需求，比如在停电时，不间断电源（UPS）中的逆变器可把电池的直流电转化为交流电，为电脑等设备供电，保障其正常运行；在一些离网光伏发电系统里，逆变器将光伏板产生的直流电转换为交流电，供家庭电器使用或并入电网。

变压器则主要用于改变交流电压。它能通过电磁感应原理，升高或降低交流电压。在电力传输中，升压变压器将发电厂输出的低电压升高，以减少电能在传输线路上的损耗；到了用电区域，降压变压器再把高电压降为适合用户使用的低电压，像小区附近的变压器，将高压电转换为 220V 或 380V 的民用电压，确保电器安全稳定运行。总之，逆变器重点在于进行交直流转换，变压器重点在于改变交流电压大小。

电源逆变器电源逆变器的制造工艺

电源逆变器的制造工艺涉及多个关键环节。首先，SMT贴片工艺在其中起着至关重要的作用。SMT，即自动编程贴片机技术，用于高精度、小型化和高自动化封装阻容元件，保证了电源逆变器产品的加工生产质量。这种工艺显著提升了元件焊接的可靠性和整体产品的稳定性。

单片机是电源逆变器的核心部分，它通过集成微处理器实现多种功能，如高低压报警、保护以及各类参数的控制，使得逆变器具备智能化特性，被称为单片机型。

与之相对的是模拟机型，这种逆变器通过独立元件来实现各种参数的调节，不具备微处理器的集成特性。

电源逆变器的主要性能特征包括将直流12V转换为220V，并具备输入电压报警、过载保护、瞬时冲击保护和短路保护等。其工作原理是通过CPU微处理器控制PWM脉冲，将低电压转化为直流，再通过交流驱动信号驱动功率开关，形成正弦波形式的交流输出。

输出电压的稳定性是逆变器的重要指标，通过内置反馈系统，逆变器能确保输出电压在空载和满载时的波动小于10V，确保用户安全使用。当遇到过载或短路，逆变器会自动保护以防止损坏。

逆变器的输出频率为50赫兹，符合国家电源标准。持续输出功率和峰值输出功率是衡量其性能的重要参数，前者代表正常工作时的功率，后者则指启动时瞬间的高功率能力。感性负载和容性负载的差异在于电流和电压的相位关系，合理选择负载对于逆变器的使用至关重要。

最后，逆变器的输出波形与市电正弦波有所不同，且其电压值与220V市电一致，但适应特定输入直流电压范围，超出或低于标准值可能会影响逆变器的正常工作和保护功能。转换效率则是衡量逆变器效率的重要指标，空载电流则反映了其在无负载情况下的能耗。冷却风扇则确保逆变器在工作过程中保持适宜的温度，保证设备的长期稳定运行。

逆变器的主要分类

主要分为两类：正弦波逆变器和方波逆变器。

正弦波逆变器：

- 输出同家庭电网一样的优质正弦波交流电，无电网电磁污染。

- 适用于任何种类的负载，尤其适合对电力要求较高的电器。

- 技术要求和成本较高。

方波逆变器：

- 输出的方波交流电质量较差，含有不稳定因素，不适合电力要求高的电器。

- 负载能力差，只能承载额定负载的40%-60%，不适合带感性负载。

- 存在较高的电磁辐射，且对器件要求较低。

改良型逆变器（准正弦波逆变器）：

- 输出波形有所改善，但仍属于方波范畴，波形连续性不佳。

- 效率较高，噪音小，售价适中，成为市场主流。

根据发电源不同，分为煤电逆变器、太阳能逆变器、风能逆变器和核能逆变器。

根据用途不同，分为独立控制逆变器和并网逆变器。

各国在太阳能逆变器领域的发展不同，欧美效率较高（欧洲标准97.2%），但价格昂贵；国内逆变器效率在90%以下，但价格更实惠。

选择逆变器时，功率、波形外，效率也非常重要。效率越高，电能浪费越少，电器得到的电能越多，尤其在小功率系统中效率的重要性更为明显。

有源逆变器和无源逆变器的区别：

- 有源逆变器：交流侧与电网连接，不直接接入负载。

- 无源逆变器：直接接入负载，不与电网连接。

多重串联型逆变器在电动汽车中的应用：

- 提高控制灵活性和精确性。

- 降低电机中性点电压波动。

- 提高充电和再生制动的灵活性。

车载逆变器的使用：

- 一般使用汽车电瓶或点烟器供电。

- 先将低压直流电转换为高压直流电，再转换为220V、50Hz的交流电。

- 打破了车内使用电器的局限。

选择车载逆变器时需要注意：

- 输出波形不宜低于准正弦波。

- 具备完善的电路保护功能。

- 厂家有良好的售后服务承诺。

- 电路和产品经过一定时间的考验。

车载逆变器的选择要点：

1. 考虑输入电压要求和输出功率大小。

2. 根据使用电器种类选择合适的逆变器。

3. 大功率逆变器需要查看是否附带电瓶夹线。

4. 注意逆变器的安全使用和放置环境。

5. 避免逆变器接触水分。

逆变器功率怎么计算？

逆变器功率计算：总功率＝电器功率X时间；

可以算出：工作时长＝总功率／电器功，所以电池经逆变器对负载做功的时间：

工作时长＝电池容量X电池电压X0．8X0．9／负载功率；

比如一个12V100AH的电池对一个220V100W的灯泡；

工作时间=12(V)X100(AH)X0.8X0.9/100(W)=8.6(小时) ，12V是电池电压，100(AH)电池容量， 0.8,电池放电系数(常量)， 0.9.逆变器转换效率， 100(W)灯泡标称功率;8.6(小时),计算出来的100W灯泡用100AH电池供电时能功作的时间。

逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力，因此，它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比，即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电，输出了90瓦的交流电，那么，它的效率就是90％。

扩展资料：

逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。

转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电；两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM）技术。

其核心部分都是一个PWM集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3．6～40V，其内部设一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。

参考资料：

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467