Onlangs kondigde een Amerikaanse organisatie aan dat zijontwikkeldeRendement tot 97%Draadloos opladen is efficiënter dan opladen met een kabel.autohopelijk15Binnen enkele minuten volledig opgeladen. De sleutel hiertoe is de toepassing van...Volledige SiC-moduleen het gebruik van innovatieve verpakkingstechnologieën en -materialen.

Eerder,BMW, Mercedes-Benz, PorscheGerelateerde modellen zijn gelanceerd.Toyota, Hyundai, BYDVeel autofabrikanten hebben ook relevant onderzoek en ontwikkeling verricht, maar de vooruitgang op het gebied van draadloos opladen verloopt traag.Kan de opkomst van deze technologie revolutionaire veranderingen teweegbrengen? Kan het de commercialisering van draadloos opladen voor auto's versnellen?

Volgens berichten is het project al in 2013 van start gegaan, onder leiding van ORNL en in samenwerking metToyota, Evatran, Clemson University, Cisco, Duke Energy en International Rectifierenzovoort, en ontving ook steun van 19 miljoen dollar (ongeveer 120 miljoen RMB) van het Amerikaanse ministerie van Energie.

In maart 2016 voerde ORNL zijn eerste onderzoek uit.Toyota RAV4ORNL demonstreerde een draadloos laadsysteem van 20 kW met een laadrendement tot 90%; in oktober 2018 demonstreerde ORNL een draadloos laadsysteem voor voertuigen van 120 kW met een rendement tot 97%, wat 6 keer hoger is dan de eerdere technologie van ORNL.

Om de doelstellingen van het Amerikaanse ministerie van Energie op het gebied van ultrasnel opladen te realiseren, zullen ze vervolgens systemen van 270 kW en zelfs 350-400 kW ontwikkelen, waardoor de laadtijd van elektrische voertuigen naar verwachting aanzienlijk zal toenemen.ingekort tot minder dan 15 minuten, sneller dan laadoplossingen met een kabel. Neem bijvoorbeeld de Porsche Taycan: deze gebruikt een 270 kW laadsysteem met kabel om van 5% naar 88% op te laden.22 minuten.

Naast draadloos opladen op vaste punten ontwikkelt ORNL ook een dynamisch draadloos laadsysteem waarmee auto's automatisch kunnen worden opgeladen tijdens het rijden op speciaal daarvoor bestemde wegen, waardoor de belasting van het elektriciteitsnet wordt verminderd.

ORNL vermeldde in een artikel uit 2014 dat, aangezien het draadloze energieoverdrachtssysteem 5 of 6 energieomzettingsfasen heeft, de omzettingsefficiëntie cruciaal is en elke fase zo efficiënt mogelijk moet zijn. "In dit geval,SiC-omvormers zijn cruciaal"Ze kunnen werken op hoge frequenties en bij relatief hoge temperaturen, waardoor de kosten en de omvang van de koelcomponenten worden gereduceerd."

Deze draadloze oplader maakt gebruik vanVolledig SiC-vermogensmoduleZoals te zien is aan de chip- en interconnectielayout, bevat de module 4 SiC MOSFETs en 4 SiC diode-chips.

Tegelijkertijd maakt de module, om een ​​veilige en betrouwbare werking bij 250 °C te garanderen, gebruik van speciale verpakkingstechnologie en -materialen. De behuizing maakt gebruik van een hittebestendige draadverbindingsstructuur en de elektrische interconnectie wordt gerealiseerd door aluminiumdraden bovenop de chip te verbinden en de chip aan koperen sporen op het DBC-substraat te solderen. Hierdoor wordt de parasitaire inductantie met ongeveer 30% verminderd. Om het gewicht van de vermogensmodules verder te reduceren, zijn de modules bovendien niet van gegoten kunststof gemaakt.

Ze gebruikten een sterke laslaag ter vervanging van de mechanische ondersteuning van de plastic behuizing. Het materiaal van de laslaag bestond uit 80% goud en 20% tin, omdat dit een spanning van 30 MPa kan weerstaan ​​en de meest geschikte smelttemperatuur heeft.

Het blijkt dat de door ORNL ontwikkelde SiC-omvormer een rendement heeft van ongeveer 98% bij elke schakelfrequentie (22 kHz, 48 kHz, 85 kHz en 142 kHz).

Sinds 2014 is de efficiëntie van siliciumcarbide modules uitstekend, maar de algehele efficiëntie van draadloze laadsystemen ligt onder de 92%. Om de algehele efficiëntie van het systeem te verbeteren,ORNL ontwikkelde ook unieke meerfasige magneetspoelen.

Dit spoelkoppelingsontwerp bestaat uit een driefasensysteem met roterende magnetische velden tussen de spoellagen. Het voordeel hiervan is dat een hogere vermogensdichtheid kan worden bereikt in kleinere spoelen – zelfs met een laadvermogen tot 300 kW is de afmeting veel kleiner dan bij andere draadloze laadtechnologieën.

Daarnaast heeft ORNL een nieuwe magnetisch-metalen hybride afschermingstechnologie ontwikkeld met behulp van nanokristallijne materialen en aluminium.

Ook andere bedrijven hebben goed gepresteerd op het gebied van efficiëntie bij draadloos opladen.ZTENew Energy Vehicle Co., Ltd. heeft de laadefficiëntie verhoogd van minder dan 90% naar ongeveer 93%.WiTricityHet draadloze laadsysteem Drive 11 heeft een efficiëntie van 90% tot 93%.

In 2018 was BMW de eerste in de branche met de introductie van de BMW 530e, een hybride model met draadloos opladen en een draadloos laadsysteem van 3.3 kW. Daarna volgden vele andere voorbeelden.Mercedes-BenzDe plug-in hybride S-Klasse is ook ontwikkeld met draadloos opladen.

Volgens berichten biedt Evatran ook ondersteuning voor draadloos opladen voor de Tesla Model S, BMW i3, Nissan LEAF, Chevrolet Volt en andere modellen.

In eigen land zijn de volgende bedrijven momenteel actief in het draadloos opladen van elektrische voertuigen:Huawei, ZTE Nieuwe Energie, Zhonghui Chuangzhien andere bedrijven en wetenschappelijke onderzoeksinstellingen.SAIC Roewe, BYD, BAIC Nieuwe energieOok andere grote autofabrikanten hebben onderzoek, ontwikkeling en tests uitgevoerd naar draadloze laadsystemen voor elektrische voertuigen, maar momenteel is er geen model op de binnenlandse markt dat draadloos opladen ondersteunt en in massaproductie wordt genomen.

Wang Zhe, voorzitter van Beijing Yougan Technology Co., Ltd., heeft echter ooit gezegd dat veel binnenlandse en buitenlandse bedrijven het voortouw hebben genomen bij de intrede op deze markt.De commerciële concurrentie voor draadloos opladen van elektrische voertuigen is begonnen.

Sun Li, algemeen directeur van WiTricity Greater China, onthulde tevens dat WiTricity samenwerkt met diverse Chinese bedrijven aan draadloze laadtechnologie voor elektrische voertuigen en deze technologie in licentie geeft.Versnel de commercialisering van draadloos opladen voor elektrische voertuigen.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "Third Generation Semiconductor Trends". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de industrie. Het is alleen toegestaan ​​om dit artikel te herdrukken en te delen ter ondersteuning van de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk op het auteursrecht contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.