Recentemente, uma organização americana anunciou que elesdesenvolvidoEficiência de até 97%A solução de carregamento sem fio é mais eficiente do que a solução com fio.carroesperançosamente15Fully charged in minutes. The key to this is the adoption ofMódulo SiC completo, bem como a utilização de tecnologias e materiais de embalagem inovadores.

Mais cedo,BMW, Mercedes-Benz, PorscheModelos relacionados foram lançados,Toyota, Hyundai, BYDMuitas montadoras também realizaram pesquisas e desenvolvimento relevantes, mas o progresso no carregamento sem fio tem sido lento.Será que o surgimento dessa tecnologia pode trazer mudanças revolucionárias? Será que ela pode acelerar o processo de comercialização do carregamento sem fio para carros?

Segundo relatos, o projeto teve início já em 2013, liderado pelo ORNL e em parceria comToyota, Evatran, Universidade Clemson, Cisco, Duke Energy e International Rectifieretc., e também recebeu apoio de US$ 19 milhões (aproximadamente RMB 120 milhões) do Departamento de Energia dos EUA.

Em março de 2016, o ORNL realizou seu primeiroToyota RAV4Em outubro de 2018, o ORNL demonstrou um sistema de carregamento sem fio para veículos de 120 kW com eficiência de até 97%, seis vezes superior à tecnologia anterior do ORNL.

Para avançar nas metas de carregamento ultrarrápido do Departamento de Energia dos EUA, eles desenvolverão em seguida sistemas de 270 kW e até mesmo de 350-400 kW, e espera-se que o tempo de carregamento de veículos elétricos sejareduzido para menos de 15 minutosMais rápido do que as soluções de carregamento com fio. Tomando como exemplo o Porsche Taycan, ele utiliza um método de carregamento com fio de 270 kW para carregar de 5% a 88%.22 minutos.

Além do carregamento sem fio de ponto fixo, o ORNL também desenvolverá um sistema de carregamento sem fio dinâmico que permitirá que os carros sejam carregados automaticamente enquanto dirigem em estradas especialmente equipadas, reduzindo assim a carga na rede elétrica.

O ORNL mencionou em um artigo publicado em 2014 que, como o sistema de transmissão de energia sem fio possui 5 ou 6 estágios de conversão de energia, a eficiência da conversão é crucial e cada estágio precisa ser o mais eficiente possível. "Nesse caso,Os inversores de SiC são cruciais.– Eles podem operar em altas frequências e em temperaturas relativamente altas, reduzindo o custo e o tamanho dos componentes de refrigeração.

Este carregador sem fio usaMódulo de potência totalmente em SiC, as can be seen from the chip and interconnection layout, the module includes 4 SiC MOSFETs and 4 SiC diode dies.

Ao mesmo tempo, para garantir uma operação segura e confiável a 250 °C, o módulo também utiliza tecnologia e materiais de encapsulamento especializados. O encapsulamento emprega uma estrutura de ligação de fios de alta temperatura, e a interconexão elétrica é realizada através da ligação de fios de alumínio sobre o chip e da soldagem do chip às trilhas de cobre no substrato DBC. Com isso, a indutância parasita é reduzida em aproximadamente 30%. Para reduzir ainda mais o peso dos módulos de potência, estes também não são fabricados em plástico moldado.

They used a strong welding layer to replace the mechanical support of the plastic shell. The welding layer material was 80% Au-20% Sn because it can withstand a stress of 30 MPa and has the most suitable melting temperature.

Constatou-se que o inversor de SiC desenvolvido pelo ORNL possui uma eficiência de cerca de 98% em cada frequência de comutação (22kHz, 48kHz, 85kHz e 142kHz).

Desde 2014, a eficiência dos módulos de carbeto de silício tem sido excelente, mas a eficiência geral dos sistemas de carregamento sem fio é inferior a 92%. Portanto, para melhorar a eficiência geral do sistema,O ORNL também desenvolveu bobinas magnéticas multifásicas exclusivas.

Este projeto de acoplamento de bobinas consiste em um sistema trifásico com campos magnéticos rotativos entre as camadas da bobina. A vantagem é que uma maior densidade de potência pode ser alcançada em bobinas menores — mesmo com potência de carregamento de até 300 kW, a área ocupada é muito menor do que a de outras tecnologias de carregamento sem fio.

Além disso, o ORNL criou uma nova tecnologia de blindagem híbrida magnética-metálica usando materiais nanocristalinos e alumínio.

Outras empresas também tiveram um bom desempenho em termos de eficiência de carregamento sem fio.ZTEA New Energy Vehicle Co., Ltd. aumentou a eficiência de carregamento de menos de 90% para cerca de 93%. EUAWiTricityO sistema de carregamento sem fio Drive 11 tem uma eficiência de 90% a 93%.

Em 2018, a BMW assumiu a liderança ao lançar o primeiro modelo híbrido com carregamento sem fio do setor, o BMW 530e, equipado com um sistema de carregamento sem fio de 3.3 kW. Posteriormente,Mercedes-BenzO Classe S híbrido plug-in também foi desenvolvido com carregamento sem fio.

Segundo informações, a Evatran também está fornecendo suporte à tecnologia de carregamento sem fio para o Tesla Model S, BMW i3, Nissan LEAF, Chevrolet Volt e outros modelos.

No mercado interno, as empresas atualmente envolvidas no carregamento sem fio de veículos elétricos incluem:Huawei, ZTE Nova Energia, Zhonghui Chuangzhiand other companies and scientific research institutions.SAIC Roewe, BYD, BAIC New EnergyOutras montadoras tradicionais também realizaram pesquisas, desenvolvimento e testes de sistemas de carregamento sem fio para veículos elétricos, mas atualmente não existe nenhum modelo produzido em massa no mercado nacional que suporte carregamento sem fio.

No entanto, Wang Zhe, presidente da Beijing Yougan Technology Co., Ltd., afirmou certa vez que, no mercado interno, muitas empresas nacionais e estrangeiras têm tomado a iniciativa de entrar nesse setor.A competição comercial para o carregamento sem fio de veículos elétricos começou.

Sun Li, gerente geral da WiTricity na Grande China, também revelou que a WiTricity coopera com diversas empresas chinesas no desenvolvimento de tecnologia de carregamento sem fio para veículos elétricos e licencia essa tecnologia.Accelerate the commercialization of wireless charging for electric vehicles.

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