Straipsniai

2023-01-18

CEA ir „Renault“ grupė kuria didelio efektyvumo dvikryptį transporto priemonėje įmontuotą įkroviklį

Kas būtų, jei transporto priemonė taptų elektros tinklo ramsčiu? Tai yra V2G (angl. „vehicle-to-grid“) principas – dvikrypčio apsikeitimo technologija, kuri netrukus leis „Renault“ automobiliams atkurti dalį akumuliatoriuose sukauptos elektros energijos ir taip optimizuoti tinklo veikimą bei kompensuoti atsinaujinančiųjų energijos šaltinių nepastovumą.

Besigilindamos į šią temą, CEA, viena svarbiausių mokslinių tyrimų dalyvių, ir „Renault“ grupė, elektromobilių pradininkė ir ekspertė, jau kuria būsimas V2G technologijas, kurios bus įdiegtos iki dešimtmečio pabaigos. Šiuo tikslu CEA ir „Renault“ grupė kartu sukūrė naują elektroninio galios keitiklio architektūrą, tiesiogiai integruotą į transporto priemonės įkroviklį. Šis kompaktiškesnis energijos keitiklis , sukurtas iš naujoviškų medžiagų, yra beveik trejus metus trukusių mokslinių tyrimų rezultatas ir 11 bendrų patentų objektas, kuris 30 proc. sumažins energijos nuostolius, pagerins transporto priemonės įkrovimo laiką ir užtikrins akumuliatoriaus ilgaamžiškumą. Dar geriau, jis bus dvikryptis, nes saugos elektros energiją iš tinklo.

Naujoviškos medžiagos

TOLIAUSIAI NUVAŽIUOJANTYS ELEKTROMOBILIAI

CEA ir „Renault“ grupės mokslinių tyrimų ir plėtros komandos sujungė savo patirtį borto elektronikos srityje, ypač plataus juostinio tarpo puslaidininkinių medžiagų (galio nitrido (GaN) arba silicio karbido (SiC)) srityje.

Dėl to naujoji architektūra, pagrįsta draudžiamosios juostos sandūros puslaidininkinėmis medžiagomis, leidžia 30 proc. sumažinti energijos nuostolius konversijos metu ir tiek pat sumažinti įkaitimą, todėl konversijos sistemą lengviau aušinti.

Įkroviklio masės mažinimas

Be to, inžinierių darbas optimizuojant aktyviuosius (puslaidininkiai) ir pasyviuosius (kondensatoriai ir indukciniai komponentai) komponentus leido sumažinti įkroviklio masę ir kainą. Naudojant feritines medžiagas, skirtas aukštam dažniui, ir formavimo įpurškimo procesą, vadinamą „Power Injection Molding“, keitiklis tapo kompaktiškesnis.

Didesnio našumo link

Ši nauja keitiklio architektūra užtikrina iki 22 kW įkrovimo galią trifaziu režimu, todėl galima greičiau įkrauti transporto priemonę ir kartu užtikrinti akumuliatoriaus ilgaamžiškumą. Be to, įkroviklis bus dvikryptis, todėl akumuliatoriuje sukauptą energiją bus galima grąžinti į tinklą arba naudoti autonominio namo energijos poreikiams tenkinti, jei name įrengtas dvikryptis skaitiklis. Sprendimas atitinka tinklų ir automobilio elektromagnetinio suderinamumo (EMC) standartus.

„Renault“ grupės pažangiosios inžinerijos viceprezidentas Jean-François Salessy sako: „Šis projektas su CEA pranoko mūsų lūkesčius, nes mums pavyko pasiekti numatytus efektyvumo ir kompaktiškumo rodiklius. Tai atveria dideles perspektyvas galios elektronikai, kuri elektromobiliuose yra tikras iššūkis, siekiant kuo geriau išnaudoti akumuliatorių talpą. Naudojant dvikryptį įkrovimą, transporto priemonė tarnauja elektros tinklui ir leidžia galutiniam vartotojui sumažinti energijos sąnaudas.“

„Didžiuojamės galėdami padėti „Renault“ grupei įgyvendinti šį plėtros projektą“, – sako „CEA-Leti“ generalinis direktorius Sébastien Dauvé. „Mums pavyko sujungti „Renault“ grupės transporto priemonės ir galios pavaros elektrifikavimo sistemos viziją ir mūsų komandų įgūdžius, susijusius su keitiklių architektūromis ir komponentais. Galiausiai įgyvendinome poreikiams pritaikytą ir didelę pridėtinę vertę turinčią architektūrą.“

„Naudojant naujoviškas medžiagas ir bendrus „Renault“ grupės ir CEA patentus įkrovikliui, buvo galima pagaminti specialų transformatorių, kuris yra pagrindinis tokio tipo kūrimo komponentas, nes leidžia sumažinti įkroviklio masę, o jo našumas viršija šiuolaikines galimybes“, – pasakoja François Legalland, „CEA-Liten“ generalinis direktorius.

Susiję straipsniai