Dvosmeren polnilnik za vgradnjo v vozila

21.01.2023

Električno vozilo bi lahko v prihodnje postalo eden od stebrov električnega omrežja. To je načelo sistema V2G (vehicle-to-grid) oziroma tehnologije dvosmernega pretoka električne energije.

Omenjena tehnologija bo kmalu omogočila, da bodo Renaultova električna vozila lahko del v akumulatorju shranjene energije vračala v omrežje ter s tem optimizirala njegovo delovanje in izravnavala neenakomerno oskrbo z energijo iz obnovljivih virov.

V zvezi s tem CEA, pomemben akter na področju raziskav, in Skupina Renault, pionir in specialist na področju električnih vozil, že sodelujeta pri razvoju prihodnjih generacij teh tehnologij V2G, ki bodo uvedene do konca desetletja. Za to sta CEA in Skupina Renault skupaj razvila novo elektronsko arhitekturo pretvornika moči, ki je vgrajena neposredno v polnilnik vozila. Ta pretvornik moči je plod skoraj treh let raziskav in predmet 11 skupnih patentnih prijav. Je bolj kompakten, ob razvoju so izbrali inovativne materiale, njegove prednosti pa so, da bo energijske izgube zmanjšal za 30 odstotkov, izboljšal bo čas polnjenja in zagotovil trajnost akumulatorja. Še bolje, ob shranjevanju električne energije iz omrežja bo deloval dvosmerno.

Inovativni materiali

Ekipe za raziskave in razvoj CEA in Skupine Renault so združili svoje strokovno znanje na področju vgradne močnostne elektronike, še posebno o polprevodniških materialih s širokim prepovedanim pasom (»Wide Gap«), galijevim nitridom (GaN) ali silicijevim karbidom (SiC). Rezultat tega je, da na polprevodniških snoveh s širokim prepovedanim pasom temelječa nova zasnova omogoča zmanjšanje energijskih izgub med pretvarjanjem za 30 odstotkov, s tem zmanjša segrevanje in olajša hlajenje pretvornika.

Zmanjšanje velikosti polnilnika

Poleg tega je delo inženirjev za optimizacijo aktivnih sestavnih delov (polprevodnikov) in pasivnih (kondenzatorjev in induktivnih sklopov z navitjem) omogočilo zmanjšanje velikosti in stroška polnilnika. Zahvaljujoč uporabi visoki frekvenci namenjenih feritnih materialov in postopku vbrizgavanja v model »Power Injection Molding« je pretvornik lahko bolj kompakten.

K boljšim zmogljivostim

Ta nova arhitektura pretvornika ponuja zmožnost polnjenja s trifaznim tokom do 22 kW moči, kar omogoča hitrejše polnjenje akumulatorja vozila, hkrati pa zagotavlja njegovo trajnost. Omogoča tudi dvosmerno delovanje polnilnika, da lahko v akumulatorju shranjeno energijo oddaja v električno omrežje ali z njo zadovoljuje potrebe energetsko samostojne hiše, če je le-ta opremljena z dvosmernim merilnikom električne energije. Ta rešitev je združljiva s standardi za elektromagnetno združljivost (EMC) električnih omrežij in vozil.