Benchmarking de convertidors DC-DC en vehicles elèctrics amb arquitectura de 800V

Abstract

El desenvolupament de vehicles elèctrics amb arquitectura de 800V representa un avenç significatiu a la indústria automotriu, optimitzant la càrrega ràpida i la eficiència energètica. Aquest treball explora les estratègies utilitzades per els fabricants per adaptar les tensions de càrrega de 500V fins a la tensió de 800V de les bateries. Mitjançant un projecte de benchmarking realitzat a l’empresa Applus+ IDIADA, s’analitzen quatre vehicles 100% elèctrics (Porsche Taycan, BYD HAN, Hyundai IONIQ6 i Hummer), amb els quals s’analitza l’eficiència del convertidor elevador intern comparant els ripples durant la càrrega. Els resultats mostren que mentre els sistemes de BYD i Hyundai presenten nivells alts de ripple, el sistema de Porsche en genera menys, oferint la millor eficiència però amb alguna limitació per carregar a màxima potència amb estacions de càrrega de 500V. El sistema de càrrega del Hummer, tot i no generar ripple, mostra alguna limitació al carregar a màxima potència com el Porsche. Aquest estudi remarca la importància de seleccionar una estratègia de càrrega que equilibri eficàcia, cost i adaptabilitat.

El desarrollo de vehículos eléctricos con arquitectura de 800V representa un avance significativo en la industria automotriz, optimizando la carga rápida y la eficiencia energética. Este trabajo explora las estrategias utilizadas por los fabricantes para adaptar las tensiones de carga de 500V hasta la tensión de 800V de las baterías. Mediante un proyecto de benchmarking realizado en la empresa Applus+ IDIADA, se analizan cuatro vehículos 100% eléctricos (Porsche Taycan, BYD HAN, Hyundai IONIQ6 y Hummer), con los cuales se analiza la eficiencia del convertidor elevador interno comparando los ripples durante la carga. Los resultados muestran que mientras los sistemas de BYD y Hyundai presentan niveles altos de ripple, el sistema de Porsche genera menos, ofreciendo la mejor eficiencia pero con alguna limitación para cargar a máxima potencia con estaciones de carga de 500V. El sistema de carga del Hummer, a pesar de no generar ripple, muestra alguna limitación al cargar a máxima potencia como el Porsche. Este estudio subraya la importancia de seleccionar una estrategia de carga que equilibre eficacia, costo y adaptabilidad.

The development of electric vehicles with 800V architecture represents a significant advancement in Automotive industry, optimizing rapid charging and energy efficiency. This study explores the strategies used by manufacturers to adapt the charging voltages from 500V to the 800V battery voltage. Through a benchmarking project conducted at Applus+ IDIADA, four 100% electric vehicles (Porsche Taycan, BYD HAN, Hyundai IONIQ6 and Hummer) are tested, examining the efficency of the internal boost converter by comparing the ripple during charging. The results show that the BYD and Hyundai systems exhibit high levels of ripple, the Porsche System generates less, offering the best efficiency but with some limitations when charging at màximum power with 500V charging stations . The Hummer’s charging System, although not generating ripple, shows some limitations when Charging at maximum power like the Porsche. This study highlights the importance of selecting a charging strategy that balances effectiveness, cost and adaptability.