Machin elektrik yo kounye a vin popilè akòz karakteristik ekolojik yo an tèm de bon jan kalite, senplisite fonksyonèl, ak efikasite enèji. Poussée fonksyonèl la kondwi pa yon motè elektrik, ki gen yon estrikti senp konpare ak yon motè combustion entèn. Konsènan efikasite enèji, konparezon ki genyen ant machin ki degaje konbisyon ak machin elektrik se senbolik: machin ki degaje konbisyon yo gen yon efikasite enèji nan 16 pousan, pandan y ap machin elektrik yo gen yon efikasite enèji nan 85 pousan. Nati elektrik Propulsion gen yon avantaj sou nati ki baze sou combustion - enèji renouvlab.
Elektrisite ofri yon anpil nan fleksibilite, ki gen ladan itilize nan divès fòm rekòlte enèji ki ede chaje batri a, pwolonje tan an opere nan machin nan tèt li. Se poutèt sa, teknoloji rekòlte enèji se yon pwospè pou rechèch machin elektrik ak solisyon devlopman.
Otonomi nan machin elektrik yo dirèkteman reflete efikasite nan tren propulseur yo ak sistèm jesyon enèji yo. Anplis de sa, enfrastrikti ki nesesè yo, tankou sistèm pwisan chaje rapid ki kounye a rive nan dè santèn de kilowat, yo bezwen tou pou konfòme yo ak gwosè strik pre-mete ak limit efikasite. Atravè pwopriyete fizik espesifik li yo, carbure Silisyòm (SiC) ka efektivman reponn a bezwen nouvo mache sa yo.
Pami machin ibrid ak elektrik, dirijan sistèm pouvwa elektwonik yo se DC / DC konvètisè ranfòse ak DC / AC varyateur. Sistèm elektwonik devlope pou machin elektrik yo varye ant detèktè tanperati, aktyèl ak vòltaj ak semi-conducteurs ki baze sou SiC ak nitrure Galyòm (GaN).
Silisyòm carbure se pwisan
Jodi a, otonomi ak tan chaje long yo te vin baryè enpòtan nan adopsyon an nan machin elektrik. Pou chaje rapid, plis pouvwa mande pou chaje nan mwens tan. Akòz espas limite ki disponib nan machin nan, sistèm chaje batri yo dwe bay gwo dansite pouvwa. Se sèlman lè sa a li pral posib yo entegre sistèm sa yo nan machin nan.
Nan sant nenpòt machin elektrik (EV) oswa machin ibrid plug-in (HEV), nou ka jwenn pil segondè-vòltaj (200 a 450 VDC) ak sistèm chaje yo. On-board chargers (OBC) bay yon fason pou chaje pil ak kouran AC lakay ou oswa nan yon estasyon rechaj piblik oswa prive. Soti nan 3.6 kW twa-faz konvètisè gwo pouvwa a 22 kW yon sèl-faz, OBC jodi a dwe gen pi gwo efikasite posib ak fyab pou asire chaje rapid epi satisfè kondisyon limite espas ak pwa.
Tout sistèm chaje rapid mande pou yon estasyon chaje kontra enfòmèl ant ak efikas, ak aktyèl modil pouvwa SiC pèmèt kreyasyon an nan sistèm ak dansite pouvwa ki nesesè yo ak efikasite. Pou reyalize objektif anbisye konsènan dansite pouvwa ak efikasite sistèm, yo dwe itilize tranzistò SiC ak dyod.
Ekselan fòs jaden elektrik segondè-dite SiC substrats pèmèt itilize substrats plus. Konpare ak kouch epitaxial Silisyòm, sa ka rive nan yon dizyèm nan epesè. Tandans nan pil se ogmante kapasite, ak karakteristik sa a ki asosye ak pi kout tan chaje. Sa a, nan vire, mande pou yon OBC ki gen gwo pouvwa ak efikasite, tankou 11 kW ak 22 kW.
Avèk entwodiksyon seri SCT3xHR la, ROHM kounye a ofri liy pwodwi pi laj nan jaden ki kalifye SiC MOSFET AEC-Q101, garanti segondè fyab ki nesesè pou chajè abò yo ak konvètisè DC/DC pou aplikasyon pou otomobil (Figi 1). STMicroelectronics gen tou yon pakèt MOSFET ki konfòme ak AEC-Q101, dyod Silisyòm ak carbure Silisyòm (SiC), ak 32-bit SPC5 mikrokontroleur otomobil ki bay solisyon évolutive, pri-efikas, ak enèji efikas pou mete ann aplikasyon konvètisè egzijan sa yo. (Figi 2).
Machin nan kadriyaj la
Dè milyon de machin elektrik ki mache ak batri yo espere parèt sou wout la nan pwochen deseni kap vini an, sa ki poze yon gwo defi nan kadriyaj la. Kòm pwodiksyon an nan resous renouvlab ki pa pwogramab ogmante, se konsa tou bezwen an pou rezo balanse.
Lè pil machin yo konekte nan rezo a atravè bwat chaje kay oswa estasyon rechaj antrepriz oswa piblik, jesyon entelijan yo vin trè atire. On-board pil yo ka itilize pou pouvwa rezo a kòm byen ke trase pouvwa, tou depann de bezwen imedya a absòbe pouvwa.
Sistèm nan sèvi ak yon kontwòl remote bay retounen nan enèji akimile nan machin nan oswa rekiperasyon an atravè rezo a (nan batri a). Teknoloji kle pou aplike sistèm sa a se yon varyateur pouvwa bidireksyon ki makonnen dirèkteman nan batri a wo-vòltaj (300 a 500 vòlt) sou bò otomatik ak sou bò rezo ki ba-vòltaj (Figi 3).
Teknoloji Vehicle-to-grid (V2G) gen potansyèl pou fè griy la pi ekilibre ak efikas. Kòm demann elektrisite ogmante, balanse ekipman ak demann enpòtan anpil.
Chaje san fil
Mèsi a pwen chaje ki sitiye nan garaj oswa pakin piblik, yon zòn enteresan se chaje san fil nan machin elektrik. Pwen chaj la pa nesesèman dwe jisteman aliyen ak reseptè a anba machin nan. Nan tèm long la, yo pral eseye devlope yon vèsyon mikwo-chajman ki ka entegre plak chaje long ak wout piblik yo chaje machin EV / HEV menm pandan y ap kondwi, men sa a pral depann de kantite difikilte yo rankontre nan nasyonal la ak nivo administratif lokal yo.
Nan lòd pou teknoloji V2G yo opere san enteripsyon, bay benefis ki genyen nan estabilite rezo ak pèmèt machin yo aji kòm dèlko ak sous done, teknoloji chaje san fil dwe enkòpore pa sèlman nan machin nan tèt li, men tou nan kay ak enfrastrikti iben. Se machin nan chaje. Sa a pral fè machin nan trè ka itilize si sa nesesè.
Chajman san fil ki baze sou teknoloji sonorite mayetik pèmèt machin elektrik yo, kèlkeswa kalite oswa gwosè, yo dwe chaje otomatikman ak san danje lè yo mete bobin fleksib sou plak sous la lè l sèvi avèk materyèl tankou konkrè ak asfalt. Pouvwa san fil pral pèmèt machin yo chaje otonòm epi aplike teknoloji V2G ki kontinyèlman eksite ak atenye san entèvansyon imen (Figi 4).
konklizyon
Teknoloji semi-conducteurs bande ak estasyon rapid chaje ak kapasite rezo dijital pèmèt yo pral ede akselere adopsyon machin elektrik yo. Kòm demann mondyal pou machin elektrik ogmante, se konsa tou bezwen sipòte enfrastrikti chaje. Teknoloji inovatè chaje pou machin elektrik yo kapab yon katalis pou chanjman, ede ankouraje adopsyon machin elektrik yo, epi kontribye anpil nan objektif pou diminye emisyon kabòn.
Elektwonik pouvwa machin elektrik yo anrichi ak aparèy pouvwa SiC pou satisfè bezwen amelyorasyon: efikasite enèji sistèm lan; fòs ak dansite pouvwa machin elektrik yo; ak aplikasyon pou gwo pouvwa ki mande vòltaj segondè ak pouvwa - konsa fè yon kontribisyon enpòtan nan pèfòmans sistèm ak fyab alontèm. MOSFET SiC ak dyod baryè SiC Schottky (SBDs) asire efikasite switch pi wo nan frekans segondè.