Fraunhofera pētnieki cer uzlabot mājas uzlādes efektivitāti
Fraunhofer pētnieku mērķis ir uzlabot efektivitātimājas uzlāde. Uzlāde ar maiņstrāvu, izmantojot parasto mājsaimniecības kontaktligzdu vai asienas kastes lādētājs, bieži noved pie ievērojamiem enerģijas zudumiem. Fraunhofer IZM vadītais konsorcijs tagad strādā, lai uzlabotu uzlādes efektivitāti, izmantojot sadzīves elektroenerģiju.
Izaicinājumu rada fakts, ka elektrotīkls darbojas ar maiņstrāvu, bet transportlīdzekļu akumulatori uzglabā līdzstrāvu, tādēļ ir nepieciešams pārveidošanas process. InMaiņstrāvas uzlāde, šī konversija notiek transportlīdzekļa iekšienēiebūvēts lādētājs, kas neizbēgami rada enerģijas zudumus. Lai gan pastāv atšķirības starp ICCB ierīces izmantošanu mājsaimniecības barošanai un sienas lādētāju, neviens no tiem pilnībā nenovērš šos zudumus.
BMBF finansētā EnerConnect projekta ietvaros pētnieki no Fraunhofera uzticamības un mikrointegrācijas institūta IZM kopā ar Berlīnes Tehnisko universitāti, Delta Electronics Inc., BIT GmbH un Infineon Technologies AG pēta shēmu, kurā tiek izmantota inovatīvā divvirzienu shēma. bloķējot GaN tranzistorus-pusvadītājus, kas izgatavoti no gallija nitrīda.
Tāpat kā silīcija karbīds (SiC), ko jau daļēji izmanto elektrisko transportlīdzekļu spēka elektronikā, GaN pusvadītāji atvieglo augstas pārslēgšanas frekvences, ļaujot izmantot mazākus un potenciāli lētākus komponentus. Tomēr parastie GaN tranzistori var bloķēt spriegumu tikai vienā virzienā. Turpretim divvirzienu bloķējošajiem GaN tranzistoriem ir divas vārtu struktūras, kas pārvalda gan negatīvos, gan pozitīvos spriegumus, padarot tos īpaši noderīgus pārveidotājiem un taisngriežiem, kas savienoti ar publisko tīklu, kā atzīmēja Fraunhofer IZM.
EnerConnect komandas izstrādātā shēma būtu pārāk sarežģīta ar tradicionālajiem pusvadītājiem, taču GaN tehnoloģija padara to iespējamu. Šī sistēma, kas pazīstama kā buck-boost pārveidotājs, var uzņemt gan augstāku, gan zemāku ieejas spriegumu. Galvenais slēpjas divvirzienu bloķējošajos tranzistoros, kas izmanto šī dizaina priekšrocības. Tradicionāli elektrisko transportlīdzekļu aktīvie taisngrieži darbojas ar augstu spriegumu, taču jaunā ķēde, kas tiek pētīta, ļauj iestatīt zemāku spriegumu, kas palīdz samazināt pārslēgšanas zudumus.
Turklāt šī ķēde ļauj samazināt pārveidotāja posmus. Parasti taisngriežā ievades spriegumu vispirms palielina par diviem komponentiem un pēc tam samazina, lai tas atbilstu nepieciešamajam akumulatora spriegumam. Izmantojot divvirzienu bloķējošos GaN tranzistorus, šīs divas darbības var racionalizēt vienā pārveidotāja stadijā, uzlabojot efektivitāti un samazinot materiālu izmaksas.
Rezultātā pārveidotāja efektivitāte potenciāli varētu sasniegt pat 99%, turklāt iespējama arī turpmāka pārslēgšanas frekvences palielināšana. Pētnieki ir izvirzījuši ambiciozu mērķi 300 kHz. "Mērķis pēc pārslēgšanas frekvences 300 kHz varētu palielināt jaudas blīvumu līdz15 kWpar litru — par 800% vairāk nekā pašreizējie tirgus lādētāji," norāda Fraunhofer IZM. Šī inovācija varētu radīt jaudīgu iebūvēto lādētāju, kas ir mazāks par esošajiem modeļiem.
Savā paziņojumā Fraunhofer IZM uzsvēra "būtiskās priekšrocības jaudas blīvumā un efektivitātē", liekot domāt, ka elektrisko transportlīdzekļu uzlāde no standarta mājsaimniecības kontaktligzdām varētu kļūt daudz efektīvāka. Lai gan tas nav vienāds ar uzlādes jauduLīdzstrāvas ātrie lādētāji, tas nozīmē kompaktuma potenciālu22 kW iebūvētie lādētāji. Šobrīd lielākā daļa elektromobiļu ir aprīkoti ar trīsfāžu11 kW iebūvētie lādētājipie 16 ampēriem; izmaksu un vietas dēļ daudzi ražotāji nepiedāvā22 kWmodeļiem. GaN tranzistori varētu risināt gan telpas, gan izmaksu problēmas22 kW iebūvētie lādētājipieejamāka.
Oriģinālā ziņu vietne:
electrive.com, fraunhofer.de
Birkas: #Maiņstrāvas uzlāde #sienas kastes lādētājs #mājas uzlāde #līdzstrāvas ātrie lādētāji #22 kW iebūvētie lādētāji #iebūvētie lādētāji #11 kW iebūvētie lādētāji