Μικρότεροι χρόνοι φόρτισης-με το σύστημα μετάδοσης κίνησης 800-volt της ZF. Ταυτόχρονα, τα ηλεκτρονικά ισχύος καρβιδίου του πυριτίου που χρησιμοποιούνται επιτρέπουν στα ηλεκτρικά οχήματα να καλύπτουν μεγαλύτερες αποστάσεις.
Όχι πολύ καιρό πριν, ένα υπεραστικό ταξίδι με ηλεκτρικό αυτοκίνητο αποτελούσε μια δοκιμασία, παρόλο που η διαδρομή ήταν σχολαστικά σχεδιασμένη. Άλλωστε, μόλις το ηλεκτρικό όχημα έφτανε σε έναν από τους σπάνιους σταθμούς φόρτισης μετά από 100 χιλιόμετρα με σχεδόν άδεια μπαταρία, οι οδηγοί και οι επιβάτες μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το διάλειμμα τουλάχιστον μιας ώρας για ένα εκτεταμένο μεσημεριανό γεύμα ή δείπνο. Εν τω μεταξύ, πολλά πράγματα έχουν αλλάξει προς το καλύτερο: Δεν υπάρχουν μόνο περισσότεροι και ταχύτεροι σταθμοί φόρτισης, αλλά και η γκάμα των σύγχρονων ηλεκτρικών αυτοκινήτων έχει αυξηθεί σημαντικά. Παρά την πρόοδο στην υποδομή φόρτισης και τις αυξημένες αποστάσεις που μπορούν να διανύσουν, πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να είναι δύσπιστοι απέναντι στις ηλεκτρικές μετακινήσεις. Δεν είναι περίεργο που πολλοί κατασκευαστές αυτοκινήτων και οι προμηθευτές τους επικεντρώνονται στο ερώτημα πώς να μειώσουν το χρόνο φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων στη διάρκεια ενός διαλείμματος για καφέ.
Αύξηση της τάσης, μείωση των χρόνων φόρτισης
Φυσικά, η απάντηση είναι απλή. Η ταχύτερη φόρτιση σημαίνει ότι τροφοδοτείται περισσότερη ισχύς στην μπαταρία στον ίδιο χρόνο. Ωστόσο, ισχυρότερα ρεύματα συνεπάγονται περισσότερη θερμότητα, η οποία απαιτεί παχύτερα καλώδια και πιο περίπλοκα συστήματα ψύξης. Εάν οι κατασκευαστές θέλουν να αποφύγουν αυτήν την πρόσθετη προσπάθεια, πρέπει να ασχοληθούν με την τάση του συστήματος κίνησης. Όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο περισσότερο ρεύμα μπορεί να πάρει η μπαταρία του οχήματος. Οι αρχιτεκτονικές 400 βολτ είναι το τρέχον πρότυπο για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Ειδικότερα, στην κατηγορία premium, όλο και περισσότεροι κατασκευαστές χρησιμοποιούν συστήματα 800 volt. Ο απλός λόγος: Με αυτήν την τάση, ο χρόνος φόρτισης μειώνεται κατά μέσο όρο περίπου 10 λεπτά ανά 100 χιλιόμετρα. Ταυτόχρονα, υπάρχει αύξηση στην κορυφαία απόδοση των ηλεκτρικών κινητήρων – ένα επιπλέον πλεονέκτημα για σπορ ηλεκτρικά οχήματα.
Τρία σημαντικά πλεονεκτήματα των ηλεκτρονικών ισχύος με καρβίδιο πυριτίου.
Από την Formula E στην μαζική παραγωγή
Η ZF βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της τεχνολογίας 800 volt. Ως πρωτοπόρος στην ηλεκτροκίνηση, η εταιρεία υπόσχεται να παρέχει λύσεις ηλεκτρικής κίνησης για όλα τα είδη οχημάτων.
Η γνώση των μεμονωμένων εξαρτημάτων ηλεκτρικού κιβωτίου ταχυτήτων και πώς μπορούν να ενσωματωθούν αυτά τα επιμέρους εξαρτήματα σε ένα βέλτιστα διαμορφωμένο, ισχυρό και αποδοτικό συνολικό σύστημα είναι αντίστοιχα ευρεία. Ο κινητήρας 800V της ZF έχει την προέλευσή του στον μηχανοκίνητο αθλητισμό.
Για την τρέχουσα σεζόν αγώνων Formula E, τη σεζόν 2020/2021, οι μηχανικοί αγώνων της ZF ανέπτυξαν ένα σύστημα μετάδοσης υψηλής απόδοσης σε βάση 800 βολτ για την Mahindra Racing. Ιδιαίτερα αποδοτικά ηλεκτρονικά ισχύος καρβιδίου του πυριτίου είναι μέρος του πακέτου κίνησης.
Το αναπτυγμένο σύστημα φαίνεται να πληροί απόλυτα τις απαιτήσεις της αγοράς.
Νέοι ημιαγωγοί από ηλεκτρονικά ισχύος για μεγαλύτερες αποστάσεις
Τα ηλεκτρονικά ισχύος καρβιδίου του πυριτίου παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απόδοση των αρχιτεκτονικών 800 volt. Ενώ η υψηλότερη τάση του συστήματος μειώνει τους χρόνους φόρτισης, το νέο υλικό ημιαγωγών συμβάλλει στη μεγαλύτερη εμβέλεια των ηλεκτρικών οχημάτων.
Οι φυσικές ιδιότητες του καρβιδίου του πυριτίου επιτρέπουν στα ολοκληρωμένα κυκλώματα να σχεδιάζονται δέκα φορές λεπτότερα από τα κλασικά πυριτίου. Αυτό σημαίνει ότι χάνεται λιγότερη ενέργεια κατά τη διέλευση από τα ηλεκτρονικά ισχύος.
95 % είναι το επίπεδο απόδοσης που επιτυγχάνεται με ηλεκτρικά οχήματα μπαταρίας με ηλεκτρονικά ισχύος καρβιδίου του πυριτίου από την ZF στον κύκλο WLTP.
Οι μετατροπείς καρβιδίου του πυριτίου έχουν επίσης χαμηλότερες απώλειες ενεργοποίησης, γεγονός που έχει θετική επίδραση όσον αφορά τις αυξημένες συχνότητες μεταγωγής της τεχνολογίας 800 βολτ. Σε σύγκριση με τους προηγουμένως κοινούς μετατροπείς πυριτίου, τα ολοκληρωμένα καρβιδίου του πυριτίου είναι σημαντικά πιο αποτελεσματικά ενώ προσφέρουν την ίδια απόδοση, ειδικά σε μονάδες υψηλής τάσης.
Αυτό επιτρέπει στα ηλεκτρονικά ισχύος καρβιδίου του πυριτίου να αυξήσουν το εύρος έως και 7%, εξηγεί ο Δρ. Stefan Hain, υπεύθυνος για την ανάπτυξη ημιαγωγών στην τεχνολογία Electrified Powertrain Technology Division της ZF.
Πηγή: https://www.zf.com/mobile/en/technologies/domains/electric_mobility/stories/800v.html
