在瀏覽美國(guó)EPRI的IWC中有關(guān)直流快充的發(fā)展方向，隨著拜登當(dāng)選，在直流快充方向的需求越來(lái)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(shí)挺有意思的。特別是DC as a Service這個(gè)概念，其實(shí)和我們所說(shuō)的車(chē)電分離加換電的做法是有些相似的，前者強(qiáng)調(diào)把分布式能源高度整合，后者是降低車(chē)輛首購(gòu)成本的服務(wù)模式，我個(gè)人判斷接下來(lái)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(gè)涉及到我們所說(shuō)的需要大功率直流電的應(yīng)用場(chǎng)景，主要包括數(shù)據(jù)中心，光伏發(fā)電廠，儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車(chē)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(dǎo)體器件的多端口電力電子變壓器拓?fù)溆址Q(chēng)固態(tài)變壓器），這個(gè)玩意堪稱(chēng)構(gòu)建未來(lái)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(jí)聯(lián)到MW級(jí)別，最主要是效率比較高。

　　圖2 基于軟開(kāi)關(guān)的固態(tài)直流變壓器

　　在以下的應(yīng)用場(chǎng)景里面，太陽(yáng)能光伏PV和電動(dòng)汽車(chē)快充和儲(chǔ)能系統(tǒng)三者被有機(jī)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(kuò)展構(gòu)建基塊，可提供多個(gè)直流電源和負(fù)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(mǎn)足太陽(yáng)能電池、儲(chǔ)能電池和電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)動(dòng)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(shí)現(xiàn)在多個(gè)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(kuò)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(chē)輛的需求實(shí)現(xiàn)，而且可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電、儲(chǔ)能和V2G這樣的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，和之前的系統(tǒng)相比，整個(gè)安裝也更簡(jiǎn)單一些。

　　圖4 針對(duì)直流快充的效果

　　小結(jié)：我覺(jué)得快充其實(shí)和后面800V系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，到了800V、SiC等等都起來(lái)了，電網(wǎng)端的供電系統(tǒng)也會(huì)有所變化，這種MDCT的結(jié)構(gòu)可能更適合未來(lái)的需求