Fraunhoferjevi raziskovalci upajo, da bodo izboljšali učinkovitost domačega polnjenja
Raziskovalci pri Fraunhoferju želijo povečati učinkovitostdomače polnjenje. Polnjenje z izmeničnim tokom prek navadne gospodinjske vtičnice ali astenski polnilnik, pogosto povzroči znatne izgube energije. Konzorcij, ki ga vodi Fraunhofer IZM, si zdaj prizadeva za izboljšanje učinkovitosti polnjenja z gospodinjsko elektriko.
Izziv izhaja iz dejstva, da električno omrežje deluje na izmenični tok, medtem ko akumulatorji vozil hranijo enosmerni tok, kar zahteva postopek pretvorbe. noterAC polnjenje, se ta predelava zgodi znotraj vozilavgrajeni polnilnik, kar neizogibno povzroči izgube energije. Čeprav obstajajo razlike med uporabo enote ICCB na gospodinjskem napajanju in stenskega polnilnika, nobeden ne odpravi popolnoma teh izgub.
V okviru projekta EnerConnect, ki ga financira BMBF, raziskovalci Fraunhoferjevega inštituta za zanesljivost in mikrointegracijo IZM skupaj s Tehnično univerzo v Berlinu, Delta Electronics Inc., BIT GmbH in Infineon Technologies AG raziskujejo vezje, ki uporablja inovativno dvosmerno blokirni GaN tranzistorji-polprevodniki iz galijevega nitrida.
Tako kot silicijev karbid (SiC), ki se že delno uporablja v napajalni elektroniki električnih vozil, polprevodniki GaN omogočajo visoke preklopne frekvence, kar omogoča manjše in potencialno cenejše komponente. Vendar lahko običajni GaN tranzistorji blokirajo napetost samo v eno smer. V nasprotju s tem imajo dvosmerni blokirni tranzistorji GaN dve strukturi vrat, ki upravljata tako negativno kot pozitivno napetost, zaradi česar so še posebej uporabni za pretvornike in usmernike, povezane z javnim omrežjem, kot ugotavlja Fraunhofer IZM.
Vezje, ki ga je razvila ekipa 'EnerConnect', bi bilo preveč zapleteno s tradicionalnimi polprevodniki, vendar ga tehnologija GaN omogoča. Ta sistem, znan kot ojačevalni pretvornik, lahko sprejme višje in nižje vhodne napetosti. Ključ je v dvosmernih blokirnih tranzistorjih, ki izkoriščajo prednosti te zasnove. Tradicionalno aktivni usmerniki v električnih vozilih delujejo pri visokih napetostih, vendar novo vezje, ki ga preiskujemo, omogoča nastavitve nižje napetosti, kar pomaga zmanjšati izgube pri preklapljanju.
Poleg tega to vezje omogoča zmanjšanje stopenj pretvornika. Običajno se v usmerniku vhodna napetost najprej poveča za dve komponenti in nato zmanjša, da ustreza zahtevani napetosti baterije. Z uporabo dvosmernih blokirnih GaN tranzistorjev je mogoče ta dva koraka racionalizirati v eno stopnjo pretvornika, kar poveča učinkovitost in zniža stroške materiala.
Posledično lahko izkoristek pretvornika potencialno doseže do 99 %, možno pa je tudi nadaljnje povečanje preklopne frekvence. Raziskovalci so si zastavili ambiciozen cilj 300 kHz. "Cilj na preklopno frekvenco 300 kHz bi lahko povečal gostoto moči na15 kWna liter – kar je 800-odstotno povečanje v primerjavi s trenutnimi polnilniki na trgu," pravi Fraunhofer IZM. Ta inovacija bi lahko privedla do ustvarjanja zmogljivega vgrajenega polnilnika, ki je manjši od obstoječih modelov.
Fraunhofer IZM je v svoji objavi poudaril "pomembne prednosti v gostoti moči in učinkovitosti", kar kaže, da bi lahko polnjenje električnih vozil iz standardnih gospodinjskih vtičnic postalo veliko bolj učinkovito. Čeprav to ni enako polnilnim zmogljivostimDC hitri polnilci, pomeni možnost kompaktnosti22 kW vgrajeni polnilniki. Trenutno je večina električnih avtomobilov opremljenih s trifaznim11 kW vgrajeni polnilnikipri 16 amperih; zaradi stroškov in prostora mnogi proizvajalci ne ponujajo22 kWmodeli. GaN tranzistorji bi se lahko spopadli s prostorskimi in stroškovnimi izzivi22 kW vgrajeni polnilnikibolj dostopen.
Izvirno spletno mesto z novicami:
electrive.com, fraunhofer.de
Oznake: #AC polnjenje #stenski polnilec #domače polnjenje #DC hitri polnilniki #22 kW vgrajeni polnilniki #vgrajeni polnilnik #11 kW vgrajeni polnilniki