프라운호퍼 연구진, 가정용 충전 효율성 향상 기대
Fraunhofer 연구원들은 효율성을 향상시키는 것을 목표로 합니다.집에서 충전 중. 일반 가정용 콘센트나 가정용 콘센트를 통해 교류로 충전벽 상자 충전기, 종종 상당한 에너지 손실을 초래합니다. Fraunhofer IZM이 이끄는 컨소시엄은 현재 가정용 전기를 이용한 충전 효율성을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다.
문제는 전력망이 교류로 작동하는 반면 차량 배터리는 직류를 저장하므로 변환 프로세스가 필요하다는 사실에서 발생합니다. ~ 안에AC 충전, 이 변환은 차량 내에서 발생합니다.온보드 충전기, 이는 필연적으로 에너지 손실을 초래합니다. 가정용 전원에 ICCB 장치를 사용하는 것과 벽면형 충전기를 사용하는 것 사이에는 차이점이 있지만 어느 것도 이러한 손실을 완전히 제거하지는 못합니다.
BMBF가 자금을 지원하는 'EnerConnect' 프로젝트의 일환으로 Fraunhofer 신뢰성 및 마이크로 통합 연구소 IZM의 연구원들은 베를린 기술 대학, Delta Electronics Inc., BIT GmbH 및 Infineon Technologies AG와 함께 혁신적인 양방향을 활용하는 회로를 탐색하고 있습니다. 질화갈륨으로 만든 GaN 트랜지스터-반도체를 차단합니다.
전기 자동차 전력 전자 장치에 이미 부분적으로 사용되는 실리콘 카바이드(SiC)와 마찬가지로 GaN 반도체는 높은 스위칭 주파수를 촉진하여 더 작고 잠재적으로 저렴한 부품을 만들 수 있습니다. 그러나 기존 GaN 트랜지스터는 한 방향의 전압만 차단할 수 있습니다. 이와 대조적으로 양방향 차단 GaN 트랜지스터는 음전압과 양전압을 모두 관리하는 2개의 게이트 구조를 갖추고 있어 Fraunhofer IZM이 지적한 바와 같이 공용 그리드에 연결된 변환기 및 정류기에 특히 유용합니다.
'EnerConnect' 팀이 개발한 회로는 기존 반도체와 비교하면 지나치게 복잡할 수 있지만 GaN 기술을 통해 이를 실현할 수 있습니다. 벅-부스트 컨버터로 알려진 이 시스템은 더 높은 입력 전압과 더 낮은 입력 전압을 모두 수용할 수 있습니다. 핵심은 이 설계의 장점을 활용하는 양방향 차단 트랜지스터에 있습니다. 전통적으로 전기 자동차의 능동 정류기는 고전압에서 작동하지만 조사 중인 새로운 회로는 더 낮은 전압 설정을 허용하여 스위칭 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다.
또한 이 회로를 사용하면 컨버터 단계를 줄일 수 있습니다. 일반적으로 정류기에서 입력 전압은 먼저 두 구성 요소만큼 증가한 다음 필요한 배터리 전압에 맞게 감소합니다. 양방향 차단 GaN 트랜지스터를 사용하면 이 두 단계를 단일 컨버터 스테이지로 간소화하여 효율성을 높이고 재료비를 낮출 수 있습니다.
결과적으로 컨버터의 효율은 잠재적으로 최대 99%에 도달할 수 있으며 스위칭 주파수도 더욱 증가할 수 있습니다. 연구원들은 300kHz라는 야심찬 목표를 설정했습니다. "300kHz의 스위칭 주파수를 목표로 하면 전력 밀도를15kWFraunhofer IZM에 따르면 리터당 현재 시장 충전기보다 800% 증가했습니다. 이러한 혁신을 통해 기존 모델보다 작은 강력한 온보드 충전기를 만들 수 있습니다.
Fraunhofer IZM은 발표에서 "전력 밀도와 효율성의 상당한 이점"을 강조하면서 일반 가정용 콘센트에서 전기 자동차를 충전하는 것이 훨씬 더 효과적일 수 있음을 시사했습니다. 이는 충전 용량과 동일하지 않지만DC 고속 충전기, 이는 컴팩트한 가능성을 의미합니다.22kW 온보드 충전기. 현재 대부분의 전기차에는 3상 모터가 장착되어 있습니다.11kW 온보드 충전기16A에서; 비용과 공간상의 이유로 많은 제조업체에서22kW모델. GaN 트랜지스터는 공간과 비용 문제를 모두 해결할 수 있습니다.22kW 온보드 충전기더 접근하기 쉽습니다.
원본 뉴스 웹사이트:
lective.com, fraunhofer.de
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