Недавно одна американская организация объявила, что ониразвитыйКПД до 97%Беспроводная зарядка эффективнее проводной.автомобильс надеждой15Полная зарядка за считанные минуты. Ключ к этому — внедрение...Полностью SiC модульа также с использованием инновационных технологий и материалов для упаковки.

Ранее,BMW, Mercedes-Benz, PorscheБыли выпущены аналогичные модели.Toyota, Hyundai, BYDМногие автомобильные компании также проводили соответствующие исследования и разработки, но прогресс в области беспроводной зарядки идет медленно.Может ли появление этой технологии привести к революционным изменениям? Может ли она ускорить процесс коммерциализации беспроводной зарядки для автомобилей?

Согласно сообщениям, проект стартовал еще в 2013 году под руководством ORNL в партнерстве сToyota, Evatran, Университет Клемсона, Cisco, Duke Energy и International Rectifierи т. д., а также получила поддержку в размере 19 миллионов долларов США (приблизительно 120 миллионов юаней) от Министерства энергетики США.

В марте 2016 года ORNL провела свою первую подобную церемонию.Toyota RAV4В октябре 2018 года ORNL продемонстрировала беспроводную систему зарядки мощностью 20 кВт с эффективностью зарядки до 90%; в том же году ORNL представила беспроводную систему зарядки транспортных средств мощностью 120 кВт с эффективностью до 97%, что в 6 раз превышает показатели предыдущих технологий ORNL.

Для достижения целей Министерства энергетики США в области сверхбыстрой зарядки планируется разработка систем мощностью 270 кВт и даже 350-400 кВт, в результате чего время зарядки электромобилей, как ожидается, сократится.сокращено до менее чем 15 минутБыстрее, чем проводные зарядные устройства. В качестве примера можно привести Porsche Taycan, который использует проводную зарядку мощностью 270 кВт для зарядки от 5% до 88%.22 минут.

Помимо стационарной беспроводной зарядки, ORNL также разработает динамическую систему беспроводной зарядки, которая позволит автомобилям автоматически заряжаться во время движения по специально оборудованным дорогам, тем самым снижая нагрузку на электросеть.

В статье, опубликованной в 2014 году в ORNL, отмечалось, что, поскольку система беспроводной передачи энергии имеет 5 или 6 ступеней преобразования энергии, эффективность преобразования имеет решающее значение, и каждая ступень должна быть максимально эффективной. «В этом случае…»SiC-инверторы имеют решающее значение.«Они могут работать на высоких частотах и ​​при относительно высоких температурах, что позволяет снизить стоимость и габариты компонентов системы охлаждения».

Это беспроводное зарядное устройство используетПолностью кремниевый силовой модульКак видно из схемы расположения микросхем и межсоединений, модуль включает в себя 4 SiC MOSFET-транзистора и 4 SiC диодных кристалла.

В то же время, для обеспечения безопасной и надежной работы при температуре 250 °C, в модуле также используются специализированные технологии и материалы упаковки. В корпусе применяется высокотемпературная структура проволочного соединения, а электрическое соединение осуществляется путем припаивания алюминиевых проводов к чипу и пайки чипа к медным дорожкам на подложке DBC. Благодаря этому снижается паразитная индуктивность примерно на 30%. Для дальнейшего снижения веса силовых модулей, они также не изготавливаются из формованного пластика.

Вместо механической поддержки пластикового корпуса они использовали прочный сварочный слой. Материалом сварочного слоя был 80% Au-20% Sn, поскольку он выдерживает напряжение 30 МПа и имеет наиболее подходящую температуру плавления.

Оказалось, что разработанный в ORNL инвертор на основе SiC имеет КПД около 98% на каждой частоте переключения (22 кГц, 48 кГц, 85 кГц и 142 кГц).

С 2014 года эффективность модулей из карбида кремния была превосходной, однако общая эффективность систем беспроводной зарядки составляет менее 92%. Поэтому для повышения общей эффективности системы,В ORNL также были разработаны уникальные многофазные магнитные катушки.

Данная конструкция катушки связи представляет собой трехфазную систему с вращающимися магнитными полями между слоями катушки. Преимущество заключается в том, что можно достичь более высокой удельной мощности в катушках меньшего размера — даже при мощности зарядки до 300 кВт, занимаемая ими площадь значительно меньше, чем у других технологий беспроводной зарядки.

Кроме того, в ORNL разработана новая технология экранирования на основе гибридных магнитно-металлических материалов с использованием нанокристаллических материалов и алюминия.

Другие компании также показали хорошие результаты в плане эффективности беспроводной зарядки.ZTEКомпания New Energy Vehicle Co., Ltd. повысила эффективность зарядки с менее чем 90% до примерно 93%. СШАWiTricityСистема беспроводной зарядки Drive 11 обладает эффективностью от 90% до 93%.

В 2018 году компания BMW первой в отрасли выпустила гибридный автомобиль с беспроводной зарядкой — BMW 530e, оснащенный системой беспроводной зарядки мощностью 3.3 кВт. Впоследствии...Mercedes-BenzВ гибридном S-классе также предусмотрена возможность беспроводной зарядки.

Согласно сообщениям, компания Evatran также предоставляет поддержку технологии беспроводной зарядки для Tesla Model S, BMW I3, Nissan LEAF, Chevrolet Volt и других моделей.

На внутреннем рынке к компаниям, занимающимся беспроводной зарядкой электромобилей, относятся:Huawei, ZTE New Energy, Чжунхуэй Чуанчжиа также другие компании и научно-исследовательские учреждения.SAIC Roewe, BYD, BAIC New EnergyДругие крупные автомобильные компании также проводили исследования, разработки и тестирование систем беспроводной зарядки для электромобилей, но в настоящее время на внутреннем рынке нет серийной модели, поддерживающей беспроводную зарядку.

Однако Ван Чжэ, председатель правления компании Beijing Yougan Technology Co., Ltd., однажды сказал, что на внутреннем рынке многие отечественные и зарубежные компании уже заняли лидирующие позиции в этой области.Началась коммерческая конкуренция в сфере беспроводной зарядки электромобилей.

Генеральный директор WiTricity в Большом Китае Сунь Ли также сообщил, что WiT-ricity сотрудничает с несколькими китайскими компаниями в области технологии беспроводной зарядки электромобилей и лицензирует эту технологию.Ускорить коммерциализацию беспроводной зарядки для электромобилей.

Отказ от ответственности: Данная статья воспроизведена из издания "Third Generation Semiconductor Trend". Эта статья отражает только личное мнение автора и не представляет точку зрения компании Sacco Micro и отрасли в целом. Перепечатка и распространение разрешены только в целях защиты прав интеллектуальной собственности. Пожалуйста, указывайте первоисточник и автора при перепечатке. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.