從高壓站點到智慧功率分配,一文看懂 U-POWER 為何被稱作電動車「快充站天花板」
以超高速充電和大型站為號召的 U-POWER,目前營運中的站點均採用 ZEROVA 馳諾瓦充電樁,依照站點屬性與條件而配置 240kW、360kW 或 480kW 等不同功率,至今都以穩定又高效的充電服務深獲車主好評。
不過,當電動車開進 U-POWER 快充站,插上充電槍開始高速充電,這個看似簡單的過程,其實背後還有一套「智慧功率動態分配技術」,因為唯有透過高效複雜的電力分配邏輯,才能確保每一輛車在不同的充電階段都能獲得最高供電,不僅讓充電站營運更有效率,也實現「原廠功率不打折」的充電體驗。
為什麼同一支充電樁,不同車卻有不同功率?
電動車在不同電量階段,需要的充電功率會不同,就像很餓的人吃飯吃很快,到快飽的時候,吃東西速度就會放慢,充電也是差不多類似這樣的節奏。
大致來說,電動車進站充電的邏輯是如此:
- 一輛電動車從 20% 開始充,這時電池接受電力的速度可以很快,將取得大功率快充。
- 無論是 400V 或 800V 電壓架構的車,所有電動車標榜的最高充電功率都是發生在低電量階段。
- 當電量來到 80% 甚至更高時,車輛內部的電池管理系統會自動「降速」,減少電力輸入以保護電池壽命,這時候的充電功率就會低,例如低於 50kW。
- 也就是說,每一台車都有自己的充電曲線,而這個曲線會隨著當下的電量狀態變化。
既然充電會隨車輛電量狀態而有所差異,但坊間卻有許多充電樁採用「固定功率分配」模式,當有兩台車同時充電就無法妥善運用整體電力,既無法滿足車輛實際需求,也造成資源浪費並不必要地拉長充電時間。
智慧功率動態分配,細分能源模組配出最大電力
相比傳統快充樁,U-POWER 與馳諾瓦合作的高功率充電樁,其採用的模組化電力單元會依據站點配置而細分為不同單位,再將這些能源單位動態分配給多輛電動車使用;飢渴的低電量車就拿多一點、充快一些,電量高的車輛已經無法超高速充電,配電就是夠用就好,以聰明的方式確保各車電力效率最大化。
例如 U-POWER 最新為多個旗艦大型站點配置的 480kW 充電樁,它內部其實是由 6 個 80kW 單元組成,這些單元可以依照現場每一輛車的電量與最大接受功率,時時刻刻偵測狀態並自動分配電力。
假設一支 480kW 充電樁同時有兩輛車在充電,A 車電量已達 75%,此時電池保護機制會讓它最多只能接受 80kW 的充電功率,也就是只拿 1 個 80kW 功率單位。此時隔壁的 B 車電量只有 20%,會向充電樁提出最高功率的充電需求,這時候充電樁就還有 400kW 能使用,因此依舊可以給予符合原廠訴求的最高功率充電速度。
在真實使用環境中,這套系統是時時偵測每一台車的需求與使用狀態,包括哪一輛車隨電量增高所需功率緩緩下降、哪一輛從高速快充進入涓流充電、哪一輛即將結束充電釋出功率資源,又或者有哪幾台新車剛加入充電行列等;這些不斷變化的車輛電量狀態,U-POWER 與馳諾瓦充電樁的動態分配過程都是秒級調整,確保了在任何時刻,全站總電力都能被最佳化利用。
500A高速液冷槍,全面提升充電速度
另一個無法忽視的高速充電條件是 500A 液冷槍,因為唯有配置能夠承載高安培數的液冷充電槍,才可以讓 400V 與 800V 架構的不同款電動車,都獲得最高充電速度。
舉例來說,熱銷的 BMW iX1 車端工作電壓僅為 300V,若去到採用 200A 氣冷槍的充電站,儘管充電樁支援 180kW,現場也只有一台 iX1 充電,但受限於充電槍的安培數過低,因此實際充電功率就只會是 300V x 200A = 60kW,遠低於車輛原廠支援的 130kW。
但同一台 iX1 在相同的低電量條件下,去到 U‑POWER 就可以輕鬆實現原廠最高功率,而這個高瓦數長時間輸出的關鍵,就是 U-POWER 大量採用的 500A 液冷充電槍;因為有液冷系統帶來的穩定散熱,槍線可以承受高安培帶來高功率輸出,因此可以在 300V 既有限制下去實現更高功率的充電。
此外,相較傳統空氣冷卻充電槍需用厚重導線散熱,液冷槍導線管徑更小更輕,就讓插拔過程更輕鬆,也是讓車主直接有感的充電體驗提升。
近七成站點配置高壓電力,新世代 400kW 電動車快充一樣快
目前市面上有部分電動車已採用 800V 高壓系統,快充最快已超過 240kW,未來,賓士與 BMW 也都會推出基於 800V 架構的新世代車款,快充功率更上看 320kW 甚至是 400kW,因此除了智慧動態分配,充電站本身的規格配置也相當重要,否則就無法負擔起如此高功率車款的充電需求。
台灣大多數充電站營運商還是採用台電的低壓供電,這類站點受限於條件,單占總功率上限最多只到 499kW,當你開著新世代電動車進去,或者是站內已經有這些超高速充電車的時候,無論系統多智慧,但可以分配到的功率在先天上就是比較少,因此無論如何智慧調配,在這些低壓站點充電,結局多半是大家一起慢。
U-POWER 自成立之初就選擇了成本更高、難度更大的高壓供電架構,目前有 69% 的站點均為此類搭配大型變電設備與獨立引電工程的超高功率站點,充沛電力更可穩定支援多車同時高速充電,在面對未來更多具備 800V 架構與動輒 300kW 以上高速快充的新車時,U-POWER 都預留了充足彈性與充電功率能力。
從背後的高壓電網基礎、充電樁的智慧功率分配邏輯,到前端的 500A 液冷槍配置,這些軟硬體技術整合的堆疊之下,對車主來說最直接的改變,就是去到 U-POWER 充電,無論怎麼充都是最快,讓每輛電動車不論什麼品牌、在什麼電量階段,都能即插即充、快速補電,不必等待、不被拖累。
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