Niedawno amerykańska organizacja ogłosiła, żerozwiniętyWydajność do 97%Rozwiązanie ładowania bezprzewodowego jest bardziej wydajne niż rozwiązanie przewodowe.wózekufnie15Pełne naładowanie w kilka minut. Kluczem do tego jest przyjęciePełny moduł SiCoraz wykorzystując innowacyjne technologie i materiały opakowaniowe.

Wcześniej,BMW, Mercedes-Benz, PorscheWprowadzono na rynek podobne modele,Toyota, Hyundai, BYDWiele firm motoryzacyjnych również przeprowadziło odpowiednie badania i prace rozwojowe, ale postęp w dziedzinie ładowania bezprzewodowego jest powolny.Can the emergence of this technology bring revolutionary changes? Can it accelerate the commercialization process of wireless charging for cars?

Według doniesień projekt rozpoczął się już w 2013 roku pod przewodnictwem ORNL i we współpracy zToyota, Evatran, Uniwersytet Clemson, Cisco, Duke Energy i International Rectifieritd., a także otrzymało wsparcie w wysokości 19 milionów dolarów (około 120 milionów juanów) od Departamentu Energii USA.

W marcu 2016 roku ORNL przeprowadziło swoje pierwszeToyota RAV4zaprezentowano system ładowania bezprzewodowego o mocy 20 kW i wydajności do 90%; w październiku 2018 r. ORNL zaprezentował system ładowania bezprzewodowego pojazdów o mocy 120 kW i wydajności do 97%, co stanowi 6-krotność poprzedniej technologii ORNL.

Aby zrealizować cele Departamentu Energii USA w zakresie ultraszybkiego ładowania, w dalszej kolejności zostaną opracowane systemy o mocy 270 kW, a nawet 350–400 kW, a czas ładowania pojazdów elektrycznych ma wynieśćskrócony do mniej niż 15 minut, szybsze niż rozwiązania ładowania przewodowego. Biorąc za przykład Porsche Taycan, wykorzystuje ono metodę ładowania przewodowego o mocy 270 kW, aby naładować akumulator od 5% do 88%.22 minut.

Oprócz stacjonarnego ładowania bezprzewodowego ORNL opracuje również dynamiczny system ładowania bezprzewodowego, który umożliwi automatyczne ładowanie samochodów podczas jazdy po specjalnie przygotowanych drogach, zmniejszając w ten sposób obciążenie sieci energetycznej.

W artykule opublikowanym w 2014 r. ORNL wspomniał, że ponieważ system bezprzewodowej transmisji energii ma 5 lub 6 etapów konwersji energii, wydajność konwersji ma kluczowe znaczenie, a każdy etap musi być jak najefektywniejszy. „W tym przypadkuFalowniki SiC są kluczowe” – They can operate at high frequencies and at relatively high temperatures, reducing the cost and size of cooling components.

Ta ładowarka bezprzewodowa wykorzystujePełny moduł zasilania SiC, as can be seen from the chip and interconnection layout, the module includes 4 SiC MOSFETs and 4 SiC diode dies.

Jednocześnie, aby zapewnić bezpieczną i niezawodną pracę w temperaturze 250°C, moduł wykorzystuje specjalistyczną technologię i materiały obudowy. Obudowa wykorzystuje wysokotemperaturową strukturę połączeń drutowych, a połączenia elektryczne są realizowane poprzez połączenie przewodów aluminiowych na chipie i lutowanie chipa do miedzianych ścieżek na podłożu DBC. Dzięki temu zredukowano indukcyjność pasożytniczą o około 30%. Aby dodatkowo zmniejszyć wagę modułów zasilania, nie są one wykonane z formowanego plastiku.

Zastosowano mocną warstwę spawalniczą, aby zastąpić mechaniczne podparcie plastikowej powłoki. Materiał warstwy spawalniczej to 80% Au-20% Sn, ponieważ wytrzymuje on naprężenie 30 MPa i ma najbardziej odpowiednią temperaturę topnienia.

Okazuje się, że inwerter SiC opracowany przez ORNL ma sprawność około 98% przy każdej częstotliwości przełączania (22 kHz, 48 kHz, 85 kHz i 142 kHz).

Od 2014 roku wydajność modułów z węglika krzemu jest doskonała, ale ogólna wydajność systemów ładowania bezprzewodowego wynosi mniej niż 92%. Dlatego, aby poprawić ogólną wydajność systemu,ORNL also developed unique multi-phase magnetic coils.

This coil coupling design consists of a three-phase system with rotating magnetic fields between the coil layers. The benefit is that higher power density can be achieved in smaller coils - even with charging power up to 300 kW, the footprint is much smaller than other wireless charging technologies.

Ponadto ORNL stworzył nową hybrydową technologię ekranowania magnetyczno-metalowego, wykorzystującą materiały nanokrystaliczne i aluminium.

Inne firmy również osiągnęły dobre wyniki pod względem efektywności ładowania bezprzewodowego.ZTEFirma New Energy Vehicle Co., Ltd. zwiększyła wydajność ładowania z poziomu poniżej 90% do około 93%. USAWiTricitySystem ładowania bezprzewodowego Drive 11 charakteryzuje się wydajnością na poziomie 90%–93%.

W 2018 roku BMW objęło prowadzenie, wprowadzając na rynek pierwszy w branży model hybrydowy z ładowaniem bezprzewodowym – BMW 530e, wyposażony w system ładowania bezprzewodowego o mocy 3.3 kW.Mercedes-BenzHybryda plug-in Klasy S również została wyposażona w funkcję ładowania bezprzewodowego.

Według doniesień Evatran zapewnia również wsparcie technologii ładowania bezprzewodowego dla modeli Tesla Model S, BMW I3, Nissan LEAF, Chevrolet Volt i innych.

W kraju do firm zajmujących się obecnie bezprzewodowym ładowaniem pojazdów elektrycznych należą m.in.Huawei, ZTE New Energy, Zhonghui Chuangzhioraz inne przedsiębiorstwa i placówki naukowo-badawcze.SAIC Roewe, BYD, BAIC Nowa EnergiaOther mainstream car companies have also conducted research and development and testing of wireless charging systems for electric vehicles, but currently there is no mass-produced model in the domestic market that supports wireless charging.

Jednak Wang Zhe, prezes Beijing Yougan Technology Co., Ltd., powiedział kiedyś, że na rynku krajowym wiele krajowych i zagranicznych firm przejęło inicjatywę w wejściu na tę branżę.Rozpoczął się komercyjny konkurs na bezprzewodowe ładowanie pojazdów elektrycznych.

Sun Li, dyrektor generalny WiTricity Greater China, ujawnił również, że WiTricity współpracuje z kilkoma chińskimi firmami w zakresie technologii ładowania bezprzewodowego pojazdów elektrycznych i udziela licencji na tę technologię.Przyspieszenie komercjalizacji ładowania bezprzewodowego pojazdów elektrycznych.

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł pochodzi z publikacji „Third Generation Semiconductor Trend”. Artykuł ten przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania w celu ochrony praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia artykułu.