Još kompaktniji visokoučinkoviti punjač smanjit će gubitke energije za 30 % i ubrzati punjenje automobilskih baterija…
Što kada bi automobili postali temelj električne mreže? Upravo na toj pretpostavci počiva načelo povezivanja vozila i mreže, odnosno tehnologija dvosmjernog punjenja koja će uskoro omogućiti Renaultovim vozilima da iskoriste dio električne energije pohranjene u svojim baterijama i tako optimiziraju rad električne mreže te osiguraju rješenje za prekide u isporuci obnovljive energije.
Sustav za dvosmjerno punjenje omogućit će napajanje električne mreže energijom iz povezanih vozila.
CEA, kao vodeća istraživačka organizacija, i Renault Grupa, kao pionir i stručnjak u području električnih vozila, već sad surađuju na razvoju novih generacija sustava za povezivanje vozila s mrežom, a koji bi se do kraja desetljeća trebali naći u primjeni. U tu su svrhu zajedno razvili novu arhitekturu elektroničkog pretvarača koji će se izravno ugrađivati u punjače vozila. Nakon gotovo tri godine istraživanja i 11 zajednički prijavljenih patenata, stvoren je još kompaktniji pretvarač ! Razvijen uz pomoć inovativnih materijala, taj bi pretvarač trebao smanjiti gubitke energije za 30 % te skratiti vrijeme punjenja baterije i učiniti je trajnijom. Štoviše, temeljit će se na dvosmjernom sustavu punjenja, što znači da će pohranjivati energiju iz električne mreže.
Inovativni materijali
Timovi odjela za istraživanje i razvoj organizacije CEA i Renault Grupe udružili su svoja znanja u području ugrađene energetske elektronike, konkretno širokopojasnih poluvodičkih materijala proizvedenih od galijeva nitrida (GaN) ili silicijeva karbida (SiC).
Rezultat je toga nova arhitektura temeljena na širokopojasnim poluvodičkim materijalima koja smanjuje gubitke energije pri pretvorbi za čak 30 %. Kako bi se optimiziralo hlađenja sustava za pretvorbu energije, nova arhitektura za jednak postotak smanjuje i intenzitet grijanja.
Smanjenje kapaciteta punjača
Osim toga, rad inženjera na optimizaciji aktivnih (poluvodiči) i pasivnih (kondenzatori te induktivne komponente s navojem) komponenti rezultirao je smanjenjem kapaciteta punjača te s njim povezanih troškova. Zahvaljujući feritnim materijalima koji se upotrebljavaju za visoke frekvencije i postupku injekcijskog prešanja, odnosno „Oblikovanja električnim ubrizgavanjem”, pretvarač je postao još kompaktniji.
Za ovu jedinstvenu francusku inovaciju prijavljeno je 11 patenata, a u Renaultovim vozilima trebala bi zaživjeti do kraja desetljeća.
Bolje performanse
Nova arhitektura pretvarača omogućuje punjenje snagom do 22 kW u trofaznom načinu rada te istovremeno skraćuje vrijeme punjenja baterija i osigurava njezinu trajnost. Jednako tako omogućuje dvosmjerno punjenje, što znači da se energija pohranjena u bateriji može upotrijebiti za opskrbu električne mreže ili pojedinog kućanstva, pod uvjetom da je ono opremljeno uređajem za mjerenje dvosmjernog protoka energije. Ovo je rješenje u skladu s normom elektromagnetske kompatibilnosti za mreže i vozila.
Jean-François Salessy, potpredsjednik odjela za napredni inženjering Renault Grupe, objašnjava: „Projekt koji provodimo u suradnji s organizacijom CEA nadišao je naša očekivanja i potvrdio da smo kadri ostvariti očekivane rezultate u pogledu učinkovitosti i kompaktnosti. Ovime otvaramo velike mogućnosti za energetsku elektroniku, koja je u električnim vozilima pravi izazov, i ulažemo sve napore kako bismo maksimalno iskoristili kapacitete automobilskih baterija. Vozila će uz pomoć sustava dvosmjernog punjenja opskrbljivati električnu mrežu i omogućavati krajnjim potrošačima da smanje troškove energije.”
„Ponosni smo što pomažemo Renault Grupi da razvije ovaj sustav”, izjavio je Sébastien Dauvé, glavni direktor instituta CEA-Leti. „Spajanjem Grupine vizije elektrifikacije vozila i pogonskog sustava te stručnosti naših timova u području arhitekture i komponenti pretvarača, uspjeli smo razviti arhitekturu koja ispunjava potrebe kupaca i stvara značajnu dodatnu vrijednost.”
„Upotrebom inovativnih materijala i zajednički prijavljenih patenata za punjač omogućena je proizvodnja namjenskog pretvarača, inače ključne komponente u ovoj vrsti razvoja koja istovremeno pomaže smanjiti kapacitet i osigurati najnaprednije performanse”, objašnjava François Legalland, glavni direktor instituta CEA-Leti.
Foto: Renault
