Rannsakendur Fraunhofer vonast til að bæta skilvirkni heimahleðslu
Vísindamenn hjá Fraunhofer miða að því að auka skilvirknihleðslu heima. Hleðsla með riðstraumi, hvort sem er í gegnum venjulega heimilisinnstungur eða aveggbox hleðslutæki, leiðir oft til verulegs orkutaps. Samtök undir forystu Fraunhofer IZM vinna nú að því að bæta skilvirkni hleðslu með heimilisrafmagni.
Áskorunin stafar af þeirri staðreynd að raforkukerfið starfar á riðstraumi á meðan rafgeymir farartækja geyma jafnstraum, sem krefst umbreytingarferlis. ÍAC hleðsla, þessi umbreyting á sér stað innan ökutækisinshleðslutæki um borð, sem óhjákvæmilega veldur orkutapi. Þó að munur sé á því að nota ICCB einingu á heimilisrafmagni og hleðslutæki fyrir veggkassa, þá útilokar hvorugt þetta tap algjörlega.
Sem hluti af BMBF-styrktu 'EnerConnect' verkefninu eru vísindamenn frá Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM, ásamt Tækniháskólanum í Berlín, Delta Electronics Inc., BIT GmbH og Infineon Technologies AG, að kanna hringrás sem nýtir nýstárlega tvíátta. hindra GaN smára-hálfleiðara úr gallíumnítríði.
Eins og kísilkarbíð (SiC), sem er nú þegar að hluta til notað í rafeindatækni rafknúinna ökutækja, auðvelda GaN hálfleiðarar háa skiptitíðni, sem gerir ráð fyrir smærri og hugsanlega ódýrari íhlutum. Hins vegar geta hefðbundnir GaN smári aðeins blokkað spennu í eina átt. Aftur á móti eru tvíátta blokkandi GaN smári með tvær hliðarbyggingar sem stjórna bæði neikvæðri og jákvæðri spennu, sem gerir þá sérstaklega gagnlega fyrir breytir og afriðara sem eru tengdir við almenningsnetið, eins og Fraunhofer IZM bendir á.
Hringrásin sem þróuð var af 'EnerConnect' teyminu væri of flókin með hefðbundnum hálfleiðurum, en GaN tækni gerir það framkvæmanlegt. Þetta kerfi, þekkt sem buck-boost breytir, getur tekið á móti bæði hærri og lægri innspennu. Lykillinn liggur í tvíátta blokkandi smára, sem nýta kosti þessarar hönnunar. Hefð er fyrir því að virkir afriðlarar í rafknúnum ökutækjum starfa við háspennu, en nýja hringrásin sem verið er að rannsaka gerir ráð fyrir lægri spennustillingum, sem hjálpar til við að draga úr skiptatapi.
Ennfremur gerir þessi hringrás kleift að draga úr þrepum breytisins. Venjulega, í afriðli, er inntaksspennan fyrst aukin um tvo hluti og síðan lækkuð til að passa við nauðsynlega rafhlöðuspennu. Með því að nota tvíátta blokkandi GaN smára er hægt að straumlínulaga þessi tvö skref í eitt breytiþrep, auka skilvirkni og lækka efniskostnað.
Fyrir vikið gæti skilvirkni breytisins hugsanlega orðið allt að 99%, með frekari aukningu á skiptitíðni einnig möguleg. Vísindamenn hafa sett sér metnaðarfullt markmið um 300 kHz. „Að stefna að skiptitíðni upp á 300 kHz gæti aukið aflþéttleika upp á15 kWá lítra - 800% aukning miðað við núverandi hleðslutæki," að sögn Fraunhofer IZM. Þessi nýjung gæti leitt til þess að búið verði til öflugt hleðslutæki um borð sem er minna en núverandi gerðir.
Í tilkynningu þeirra lagði Fraunhofer IZM áherslu á „mikilvæga kosti í aflþéttleika og skilvirkni,“ sem bendir til þess að hleðsla rafknúinna ökutækja frá venjulegum heimilisinnstungum gæti orðið mun skilvirkari. Þó að þetta jafngildir ekki hleðslugetuDC hraðhleðslutæki, felur það í sér möguleika á samningi22 kW hleðslutæki um borð. Eins og er eru flestir rafbílar búnir þriggja fasa11 kW hleðslutæki um borðvið 16 amper; vegna kostnaðar og pláss bjóða margir framleiðendur ekki22 kWmódel. GaN smári gæti tekist á við bæði pláss- og kostnaðaráskoranir og gert22 kW hleðslutæki um borðaðgengilegri.
Upprunalega fréttavefurinn:
electrive.com, fraunhofer.de
Merki: #AC hleðsla # hleðslutæki fyrir veggbox # hleðsla heima # DC hraðhleðslutæki # 22 kW hleðslutæki um borð # hleðslutæki um borð # 11 kW hleðslutæki um borð