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兆瓦超充站怎么能建得快、跑得省?中电电气把答案装进箱变!

电动重卡要提高周转率,矿卡不能长时间停工,船舶要抓住有限的靠港窗口,公共快充则要兼顾不同车辆的补能需求。

大功率补能市场正在加速打开,但要真正建成一座兆瓦级超充站,还要解决两道难题:

一是传统充电设备输出功率有限,难以满足高效补能需求;

二是设备多、施工复杂、运行损耗高,建站与运营成本居高不下。

中电电气兆瓦超充解决方案——兆瓦闪充箱变,以自主研发的移相整流技术为核心,采用“移相干变+功率模组”架构,将中压进线、变压、充电功率与充电终端四大模块集成于预制化箱体,一步到位,完成从10kV中压接入到降压、整流、调压、功率分配及终端补能的全过程。

从顺利接网到高效运营,中电电气以“3快3省”回应场站建设与运营难题:快建站、快充电、快收益;省面积、省时间、省电费。

▲  中电电气兆瓦闪充箱变与重卡补能场景

快建站:大功率如何顺利接网?

补能功率越大,场站的瞬时取电功率就越高,前端供电系统承受的压力也越大。

电网送来的是交流电,车辆电池需要的却是可控直流电。问题,就出在整流环节。

在传统整流架构中,受器件导通特性限制,电网侧输入电流呈现阶梯脉冲特性,难以形成连续、平滑的正弦波,波形畸变严重,由此产生大量特征次谐波(电网谐波)

在小功率工况下,谐波影响有限;但在兆瓦级大功率闪充场景中,谐波会将线路、变压器与开关设备的附加损耗(如铜耗与铁损)成倍放大

若不加以抑制,易导致电能质量恶化、触发公网谐波超标风险,还会带来高昂的滤波治理成本、配电空间占用与长期的运维压力

中电电气解决之道——移相整流,平稳取电

▲  中电电气移相整流变压器


移相多重整流技术,采用移相整流变压器,通过特殊的绕组移相设计,为多组整流单元提供相位彼此错开的三相交流电源,多路电流相互叠加、彼此填补,从源头抑制谐波,显著降低输入电流总谐波畸变率(THDi),进而减少线路发热和设备附加损耗。

就像搬运货物。

传统整流输入电流像同一支队伍按照固定节拍轮流搬运,虽然人员不断交替,但整体发力不均匀,晃晃悠悠;

移相多重整流则安排多支队伍错开节拍、彼此补位。货没少、速度没降,整个搬运过程却更加平稳。

在此基础上,中电电气引入SiC PWM主动整流模块,通过高频开关器件对输入电流波形进行精准控制,功率因数可达 0.99;在进一步降低谐波影响与整流损耗的同时,可直接替代传统方案中的独立 PFC、SVG 及滤波器,大幅简化系统架构并降低初期设备投入。

在相应配置和测试工况下,系统THDi可控制在3%以内,有助于降低滤波治理成本、减少额外设备投入,为场站顺利接网创造更好条件。

快充电:多车同充,如何不抢功率?

让大功率电能平稳接入,只是第一步。

不同车辆频繁进出,电压与功率需求各不相同,系统还要精准调压、动态分配。

中电电气解决之道——柔性变流,按需分配

中电电气兆瓦闪充箱变兼顾兆瓦超充与常规快充,可配套1500A液冷超充枪与250A风冷快充枪,并根据不同车辆的补能需求动态分配功率。


面对不同车辆的电压与功率需求,系统通过高效DC/DC单元实现宽范围精准调压,结合多层闭环控制算法可实时协调各功率单元的电压、电流与功率输出,按需分配功率,提高设备利用率,减少直流转换损耗。


从前端移相多重整流与SiC主动整流,到后端高效DC/DC变换与多层闭环控制,整条能量链路协同降损,整站系统效率最高可达96.5%。

▲  移相整流变压器与超充系统一体化结构示意

省电费、快收益:每年能省多少钱?

一座2.5MW场站为例,假设年充电量1200万度:与整体效率94.5%的传统方案相比,效率提升至96.5%,这看似微小的2个百分点,每年可减少约24万度电的能量损耗。


按工业电价0.8~1.0元/度计算,相当于每年直接节省约19万~24万元电费。

场站规模越大、运行时间越长,效率提升带来的节能收益就越明显。

省时省地:设备多,如何快速落地?


传统充电站设备分散,现场要经历复杂的安装、接线和多系统联调。不仅占地大,任何一个环节衔接不畅,都可能拖慢项目进度。

中电电气兆瓦闪充箱变,将中压进线、移相变压、主动整流、DC/DC功率转换及控制系统,集成于一台预制化设备中。

原本需要在现场逐套拼装的工作,被前移至工厂。整套设备在厂内完成集成与调试,运抵现场后仅需基础施工、设备就位和外部接线,大幅减少现场交叉作业与调试工作。

在典型项目条件下,建设周期可缩短50%以上,占地可节省约40%。

同时,系统功率单元采用模块化设计,可按需灵活配置,也为后期扩容、故障定位和快速维护提供了极大便利。

▲  中电电气2.5MW兆瓦闪充箱变


四大场景:算透全生命周期经济账

应用场景不同,超充的商业账本也各有侧重:

1、重卡快充,算周转账

补能时间越短,车辆就能越快重返运输线。兆瓦级功率与动态功率分配,有效减少排队等待,让有限的场站资源服务更多车辆。


2、电动矿卡,算连续作业账

矿区环境恶劣、日夜连轴转,最怕半路抛锚。高可靠性、强适应力与过载能力,才能保障全天候高强度连续作业,减少频繁停机。

3、船舶补能,算靠港窗口账

船舶靠港时间有限,码头空间寸土寸金。更高的补能功率与更紧凑的系统集成,确保船舶在有限窗口期内完成高效补能。


4、小直流与公共快充,算利用率账

公共场站车型多、电压需求不一,最怕车辆排队与功率闲置同时发生。按需动态分配功率,兼顾兆瓦超充与常规快充,让不同终端各取所需,提高设备利用率与单站服务能力。


兆瓦超充,不只是把充电枪功率做大。

从接网、变压、整流、调压到充电终端,只有整套系统深度协同,才能让大功率补能真正落地。

快建站,来自预制化集成交付;

快充电,来自兆瓦终端与功率分配;

快收益,来自早投运与更低运营成本。

省面积,源于高度集成的箱变设计;

省时间,源于工厂预制的交付模式;

省电费,源于96.5%的整站系统效率。


如果您正在规划重卡、矿区、港口或公共快充补能项目,欢迎随时与我们的专家联系,获取量身定制的兆瓦闪充方案与收益测算