V4 laddare och 800v

[mikebike]

Det kräver ett gäng extra kontaktorer vilket ger ökad risk för fel.

Ja, mekanik har ju inte oändlig livslängd, men kontaktorer är hyfsat billiga och har små förluster.
Har du någon uppgift på verkningsgrad när man använder motorer och invertrar för att konvertera från 400 till 800V?
De är ju knappast optimerade för den uppgiften.

Det finns ett mycket värre problem om man använder kontaktorer för att konfigurera om batteriet, och det är att om man har mjukvarubuggar och manövrerar dem vid fel tidpunkter så kommer man att få ljusbågar, vilket lätt kan svetsa kontakter och generera kortslutningar i nästa steg, en påtaglig brandrisk. Om man inte har några buggar och en genomtänkt systemering så kan man undvika detta, men det krävs att man bygger på rätt sätt.

För min egen del så föredrar jag 400V om inte 800V ger påtagliga fördelar, så om man inte har batterier som verkligen kan utnyttja högre effekter så är 400V att föredra. Och om man tittar på en bil med Teslas typiska laddkurva som kan ta 250 kW vid 0% så blir resultatet att om man för ovanlighets skull laddar från 0% och begränsar effekten till 200 kW så gör det bara något 10-tal sekunder på laddtiden, och om man inte går under runt 15% så finns ingen effekt alls. När det rör sig om sådana marginella tidsvinster tar jag hellre den högre tillförlitligheten som blir resultatet av mindre komplexitet (färre saker som kan gå sönder) än en tidsvinst som jag troligen aldrig kommer att märka.

Nej, med Teslas batterier finns ingen fördel med att gå upp till 800V. Som konstaterats tidigare betyder inte 800V system per automatik snabbare laddning.

Dock är 800V en förutsättning för att t.ex. EX60 och iX3 skall kunna ladda så fort som de gör.
Det intressanta är att de även laddar minst lika fort som en Tesla vid en 400V laddare, trots Teslas topp på 250 kW.
IX3* kan ladda upp till 170 kW och EX60** upp till 120 kW, med ganska flack laddkurva.
Min Model Y har en medeleffekt på 100 kW mellan 20 och 80%.

Om man mest kör korta sträckor spelar varken räckvidd eller laddhastighet någon roll.
Om man som vi pendlar till fritidshuset 494 km bort och vägrar äta på snabbmatsställen så är det en annan femma.

*Delat batteripack
**Separat DC/DC-converter

[AAKEE]

Det finns ett mycket värre problem om man använder kontaktorer för att konfigurera om batteriet,

Man använder säkerligen samma princip som vid kontaktorerna för batteriet.
Pre-load relän, ett relä tillsammans med ett kraftigt motstånd (hög resistans= låg ström) som kopplar ihop kretsen så när det stora relät slår till håller bägge sidor redan samma spänning, dvs 0 ljusbåge.

Pre-loadlösningen mäter dessutom upp isolation osv så att bilen aldrig kopplar ihop batteriet med kortslutning.

[Autonom]

Så länge allt fungerar korrekt ja, men sen har vi det där med buggar och trasig utrustning.

De felfall man kan förutse på kontaktorer över tid är utöver instabil kontakt (och öppnar under drift, ökande övergångsmotstånd eller avbrott) att den inte går att manövrera (beroende på svetsning eller elektriskt/mekaniskt fel i styrningen), eller felaktiga sensoravläsningar.

Alla dessa hårdvarufel har låg sannolikhet, men om de inträffar måste mjukvaran göra rätt, och min erfarenhet är att det är just i felhanteringen som majoriteten av alla mjukvarubuggar finns eftersom de ofta är ofullständigt testade eftersom de ofta inte testas i vanliga regressionstester. Speciellt om det är frågan om mjukvaruprojekt där man pressas att rulla ut saker innan mjukvaran är riktigt klar, då är det ofta felhantering och testning som får stryka på foten, för ska du testa det ordentligt så måste man skapa hårdvara med alla fel (eller något som ser ut som det) som kan inträffa och detta är inte trivialt och går sällan snabbt (att planera och utföra).

Edit: För de som är obekanta med fältet och bara hållit på med vanlig elektronik så är den stora skillnaden att i kraftkretsar fungerar det sällan bra att ha växlande reläkontakter eftersom strömmen pga. ljusbågar (det finns alltid lite induktans i systemen) fortsätter att gå även efter man försöker bryta kontakten genom att mekaniskt flytta kontakterna när det går ström, det man får hantera är tid för att gnistan ska släckas och att kontaktorer är bygga så att gnistan inte menligt ska förhindra att man får bra kontakt vid nästa tillslag. Så minsta oförsiktighet vid växlande kontakter så riskerar man att få man en ljusbåge som tillfälligt kopplar ihop alla tre ledarna i den växlande kontakten. Det sättet man gör en växling i kraftsammanhang är med två slutande reläer och en timers som säkerställer att det finns en relativt lång period emellan där allt är urkopplat, och om det rör sig om DC så räcker det inte att vänta en halvperiod (10 ms) för att gnistan (i de flesta fall) ska slockna. (I högspänningsanläggningar riskerar gnistlängden att bli så lång att man ofta använder tryckluft för att släcka den.)

[Maw]

Så länge allt fungerar korrekt ja, men sen har vi det där med buggar och trasig utrustning.

De felfall man kan förutse på kontaktorer över tid är utöver instabil kontakt (och öppnar under drift, ökande övergångsmotstånd eller avbrott) att den inte går att manövrera (beroende på svetsning eller elektriskt/mekaniskt fel i styrningen), eller felaktiga sensoravläsningar.

Alla dessa hårdvarufel har låg sannolikhet, men om de inträffar måste mjukvaran göra rätt, och min erfarenhet är att det är just i felhanteringen som majoriteten av alla mjukvarubuggar finns eftersom de ofta är ofullständigt testade eftersom de ofta inte testas i vanliga regressionstester. Speciellt om det är frågan om mjukvaruprojekt där man pressas att rulla ut saker innan mjukvaran är riktigt klar, då är det ofta felhantering och testning som får stryka på foten, för ska du testa det ordentligt så måste man skapa hårdvara med alla fel (eller något som ser ut som det) som kan inträffa och detta är inte trivialt och går sällan snabbt (att planera och utföra).

Säkerhetskritisk programvara går igenom helt andra kontroller än annan programvara hos traditionella biltillverkare. Ofta finns dessutom separata övervakningssystem som förhindrar farliga fel även om ordinarie programvara och/eller hårdvara skulle fallera.

Det är min erfarenhet som mångårig utvecklare av säkerhetskritisk programvara.

[mikebike]

Så länge allt fungerar korrekt ja, men sen har vi det där med buggar och trasig utrustning.

De felfall man kan förutse på kontaktorer över tid är utöver instabil kontakt (och öppnar under drift, ökande övergångsmotstånd eller avbrott) att den inte går att manövrera (beroende på svetsning eller elektriskt/mekaniskt fel i styrningen), eller felaktiga sensoravläsningar.

Alla dessa hårdvarufel har låg sannolikhet, men om de inträffar måste mjukvaran göra rätt, och min erfarenhet är att det är just i felhanteringen som majoriteten av alla mjukvarubuggar finns eftersom de ofta är ofullständigt testade eftersom de ofta inte testas i vanliga regressionstester. Speciellt om det är frågan om mjukvaruprojekt där man pressas att rulla ut saker innan mjukvaran är riktigt klar, då är det ofta felhantering och testning som får stryka på foten, för ska du testa det ordentligt så måste man skapa hårdvara med alla fel (eller något som ser ut som det) som kan inträffa och detta är inte trivialt och går sällan snabbt (att planera och utföra).

Edit: För de som är obekanta med fältet och bara hållit på med vanlig elektronik så är den stora skillnaden att i kraftkretsar fungerar det sällan bra att ha växlande reläkontakter eftersom strömmen pga. ljusbågar (det finns alltid lite induktans i systemen) fortsätter att gå även efter man försöker bryta kontakten genom att mekaniskt flytta kontakterna när det går ström, det man får hantera är tid för att gnistan ska släckas och att kontaktorer är bygga så att gnistan inte menligt ska förhindra att man får bra kontakt vid nästa tillslag. Så minsta oförsiktighet vid växlande kontakter så riskerar man att få man en ljusbåge som tillfälligt kopplar ihop alla tre ledarna i den växlande kontakten. Det sättet man gör en växling i kraftsammanhang är med två slutande reläer och en timers som säkerställer att det finns en relativt lång period emellan där allt är urkopplat, och om det rör sig om DC så räcker det inte att vänta en halvperiod (10 ms) för att gnistan (i de flesta fall) ska slockna. (I högspänningsanläggningar riskerar gnistlängden att bli så lång att man ofta använder tryckluft för att släcka den.)

Alla elbilar har kontaktorer, de med delbart batteripack har ytterligare ett par. Är kontaktorfel vanliga?

PS. Tricket med att undvika ljusbågar är att bara bryta strömlöst. Det finns ju ingen anledning att öppna en kontaktor med full ström.