在当今科技飞速发展的时代,电动汽车(EV)行业正以前所未有的速度迈向 800V 高压时代。在这个过程中,如何高效、安全地实现更高电压输出,成为了行业内的技术焦点。的测试测量解决方案提供商 —— 泰克旗下 EA Elektro-Automatik 品牌直流可编程电源的串联连接技术,为 800V 高压架构提供了关键支持,助力电动汽车制造商突破功率瓶颈,实现更快充电、更轻车身与更长续航的三重跃升。
在一些应用场景中,所需功率远高于单个电源所能提供的范围。此时,用户可以根据实际需求将多个电源进行串联或并联连接。当多个电源并联连接时,电流和功率会相应增加,而电压保持恒定;相反,将它们串联连接时,各个电源的电压会相加,从而获得更高的总输出电压,而电流保持不变。具体来说,串联连接会将各单元电压叠加,公式为 Vout = V1 + V2 + … 。
然而,在进行电源串联连接之前,用户必须严格遵守一些注意事项。首先,串联连接仅允许在相同类型和制造商型号的电源之间进行,即这些电源需要具有相似的电压、电流和输出阻抗额定值。其中,重要的是电流额定值必须匹配。此外,两个或多个电源的串联操作只能在任一电源的输出隔离电压额定值范围内实现,这样才能获得比单个电源更高的电压。
为了确保串联连接的安全与精度,还需要遵循以下六项规则:
- 每个电源的电压设置必须相同。具体做法是将所需的总电压除以串联电源的数量。例如,如果使用两个电源,则将每个电源设置为所需总电压的一半;如果使用三个电源,则将每个设置为所需总电压的三分之一,依此类推。
- 确保每个电源的电流设置匹配。
- 切勿超过串联中任何电源的输出隔离电压额定值。
- 严禁任何电源承受负电压。
- 必须对每个电源进行单独控制。
在电动汽车领域,800V 正逐渐成为主流。分析数据表明,将电池电压提高到 800V 后,与传统的 400V 电池相比,为电动汽车电机和其他设备供电所需的电流要低得多。这一优势使得电动汽车可以使用更细的和更小的电子元件,从而减轻了车辆的重量,并限度地减少了因发热造成的能量损失,进而提高了整体效率和电池续航里程。此外,更高的电压还有助于实现更快的电池充电速度,这对于吸引电动汽车买家来说是一个重要因素。目前,包括特斯拉、比亚迪等在内的主流电动车制造商均已采用 800V 高压架构,且采用该技术的车企数量正呈现快速增长的态势。
泰克旗下的 EA-PSB 10500 - 30 电源在串联应用中表现出色。两台 EA-PSB 10500 - 30(需同型号、同规格)串联可输出 800 V/30 A。其铜质汇流排与远端补偿功能可有效消除高压大电流下的线路损耗,确保负载端电压精度达 ±0.1%。此外,该电源内置的主 - 从总线接口支持并联扩展,未来如需更高电流,仅需并联更多单元即可实现无缝升级。不过,在开始项目之前,必须确保电源为同型号再进行串联连接。为了使用 400V 单元产生 800V 电源,必须按照图 1 所示连接两个相同的电源。

图 1:两台 EA-PSB 10500 - 30(需同型号、同规格)串联输出 800 V/30 A。铜质汇流排与远端补偿确保负载端精度达 ±0.1 %。
为了实现上述串联 / 并联功能,EA-PSB 10500 - 30 配备了丰富的接口,具体如下:
- 接口插槽:用于安装选配的通信或功能扩展模块 (如数字 I/O、CAN 总线等),方便用户根据实际需求进行功能扩展。
- 主 - 从总线接口:用于构建并联连接系统(Parallel Connection System),实现多台电源的协调控制和状态监控。此接口连接主设备和辅助设备,确保多个电源之间能够协同工作。
- 均流总线接口:用于构建并联连接系统,确保各并联电源之间的电流均等分配(Current Sharing)。通过该接口连接所有并联单元的均流信号,保证每个电源输出的电流稳定且均衡。
- 输出电压远端补偿输入:用于连接远端补偿(Remote Sense)线,补偿负载连接导线上的压降,确保负载点获得的设定电压。这一功能在高压大电流的应用场景中尤为重要,可以有效提高电源输出的精度。
- 输出端子(铜质汇流排):设备的主直流功率输出连接点(DC Output Terminal),采用大电流铜质汇流排(Copper Busbar) 设计,可承载高额定电流。这种设计能够满足电动汽车等对大电流输出有要求的应用场景。
- 交流电源输入端子:用于连接设备的主电源输入(Mains / AC Input),为设备运行提供电能。
- 以太网接口:RJ - 45 网络接口(Ethernet Interface),用于通过 TCP/IP 协议实现远程通信、控制和数据传输。用户可以通过网络远程监控和控制电源的运行状态。
- USB 接口:USB 通信接口(USB Interface),通常用于连接计算机进行设备配置、控制和软件更新。方便用户对电源进行参数设置和软件升级。
- 隔离模拟量编程 / 监控及其他功能接口(DB15 母座):15 针 D - Sub 母型接口(DB15 Female Connector),提供电气隔离的(Isolated)模拟量设定信号输入、监控信号输出以及其他控制信号(如启停、报警)。
- 接地连接螺钉:设备保护接地(Protective Earth - PE)连接点,必须使用低阻抗导线将其可靠连接至系统的接地排或大地,确保安全。

图 2. EA - PSB 双向电源单元的后板接口示意图