Tá feithiclí leictreacha ag éirí coitianta anois mar gheall ar a ngnéithe cairdiúla don chomhshaol i dtéarmaí cáilíochta, simplíocht fheidhmiúil, agus éifeachtúlacht fuinnimh. Tá an sá feidhmiúil á thiomáint ag mótar leictreach, a bhfuil struchtúr simplí aige i gcomparáid le hinneall dócháin inmheánaigh. Maidir le héifeachtúlacht fuinnimh, tá an chomparáid idir gluaisteáin dócháin agus feithiclí leictreacha siombalach: tá éifeachtacht fuinnimh 16 faoin gcéad ag gluaisteáin dócháin, agus tá éifeachtacht fuinnimh 85 faoin gcéad ag feithiclí leictreacha. Tá buntáiste ag nádúr leictreach an tiomána thar an nádúr atá bunaithe ar dhó - fuinneamh in-athnuaite.
Tugann an leictreachas go leor solúbthachta, lena n-áirítear úsáid a bhaint as cineálacha éagsúla fómhair fuinnimh a chabhraíonn leis an gceallraí a mhuirearú, ag leathnú am oibriúcháin na feithicle féin. Dá bhrí sin, tá teicneolaíocht fómhar fuinnimh ina ionchas do réitigh taighde agus forbartha feithiclí leictreacha.
Léiríonn neamhspleáchas na bhfeithiclí leictreacha go díreach éifeachtúlacht a gcórais powertrain agus bainistíochta fuinnimh. Ina theannta sin, tá gá leis an mbonneagar riachtanach, mar shampla córais chumhachtacha luchtaithe tapa a shroicheann na céadta cileavata anois, freisin chun cloí le teorainneacha dochta méid agus éifeachtúlachta réamhshocrú. Trína airíonna fisiceacha sonracha, is féidir le cairbíd sileacain (SiC) freagairt go héifeachtach do na riachtanais nua margaidh seo.
I measc feithiclí hibrideacha agus leictreacha, is iad na príomhchórais chumhachta leictreonacha ná tiontairí treisithe DC/DC agus inverters DC/AC. I measc na gcóras leictreonach a forbraíodh d’fheithiclí leictreacha tá braiteoirí teochta, srutha agus voltais go leathsheoltóirí bunaithe ar SiC agus nítríd ghailliam (GaN).
Tá chomhdhúile sileacain cumhachtach
Sa lá atá inniu ann, tá uathriail agus amanna muirir fada tar éis éirí ina mbacainní tábhachtacha ar ghlacadh feithiclí leictreacha. Le haghaidh muirearú tapa, tá gá le níos mó cumhachta a mhuirearú i níos lú ama. Mar gheall ar an spás teoranta atá ar fáil sa charr, ní mór do chórais muirir ceallraí dlús ardchumhachta a sholáthar. Is ansin amháin a bheidh sé indéanta na córais seo a chomhtháthú leis an bhfeithicil.
I lár aon fheithicil leictreach (EV) nó feithicil hibrideach plug-in (HEV), is féidir linn cadhnraí ardvoltais (200 go 450 VDC) agus a gcórais luchtaithe a fháil. Soláthraíonn luchtairí ar bord (OBC) bealach chun cadhnraí a luchtú ó chumhacht AC i do theach nó ag stáisiún luchtaithe poiblí nó príobháideach. Ó 3.6 kW tiontairí ard-chumhachta trí phas go 22 kW aon-chéim, ní mór go mbeadh an éifeachtacht agus an iontaofacht is airde is féidir ag OBCanna an lae inniu chun muirearú tapa a chinntiú agus freastal ar riachtanais spáis agus meáchain teoranta.
Éilíonn gach córas muirir tapa stáisiún muirir dlúth agus éifeachtach, agus ceadaíonn na modúil cumhachta SiC reatha córais a chruthú leis an dlús cumhachta agus an éifeachtúlacht riachtanach. Chun spriocanna uaillmhianacha a bhaint amach maidir le dlús cumhachta agus éifeachtúlacht an chórais, ní mór trasraitheoirí agus dé-óid SiC a úsáid.
Ceadaíonn neart réimse leictrigh den scoth na bhfoshraitheanna SiC ard-chruas úsáid a bhaint as foshraitheanna níos tanaí. I gcomparáid leis an gciseal epitaxial sileacain, is féidir leis seo an deichiú cuid den tiús a bhaint amach. Is é an treocht atá ag cadhnraí ná cumas a mhéadú, agus tá baint ag an ngné seo le hamanna muirir níos giorra. Éilíonn sé seo, ina dhiaidh sin, OBC le cumhacht ard agus éifeachtacht, mar 11 kW agus 22 kW.
Le tabhairt isteach na sraithe SCT3xHR, cuireann ROHM an líne táirge is leithne ar fáil sa réimse MOSFET SiC cáilithe AEC-Q101, rud a ráthaíonn an t-iontaofacht ard atá ag teastáil le haghaidh luchtairí ar bord agus tiontairí DC/DC le haghaidh feidhmeanna feithicleach (Fíor 1). Tá raon leathan MOSFETanna comhlíontacha AEC-Q101, dé-óidí cairbíde sileacain agus sileacain (SiC) ag STMicroelectronics chomh maith, agus 32-micrrialaitheoirí feithicleacha giotán SPC5 a sholáthraíonn réitigh inscálaithe, cost-éifeachtach agus tíosach ar fhuinneamh chun na tiontairí éilitheacha seo a chur i bhfeidhm. (Fíor 2).
Feithicil chuig an eangach
Táthar ag súil go mbeidh na milliúin feithiclí leictreacha faoi thiomáint ceallraí le feiceáil ar an mbóthar sna deich mbliana atá romhainn, rud a chuirfidh dúshlán mór ar an eangach. De réir mar a mhéadaíonn táirgeadh acmhainní in-athnuaite neamh-ríomhchláraithe, is amhlaidh atá an gá le líonraí cothromaithe.
Nuair a bhíonn cadhnraí gluaisteán ceangailte leis an líonra trí bhoscaí balla muirir tí nó stáisiúin mhuirearú corparáideacha nó poiblí, bíonn a mbainistíocht chliste thar a bheith tarraingteach. Is féidir cadhnraí ar bord a úsáid chun an líonra a chumhachtú chomh maith le cumhacht a tharraingt, ag brath ar an ngá atá le cumhacht a ionsú láithreach.
Úsáideann an córas cianrialtán chun aischur an fhuinnimh a carntar san fheithicil nó an t-aisghabháil tríd an líonra (go dtí an ceallraí) a sholáthar. Is é an príomhtheicneolaíocht chun an córas seo a chur i bhfeidhm ná inverter cumhachta déthreo atá ceangailte go díreach leis an gceallraí ardvoltais (300 go 500 volta) ar an taobh uathoibríoch agus ar an taobh líonra íseal-voltais (Fíor 3).
Tá an cumas ag teicneolaíocht feithicle go greille (V2G) an eangach a dhéanamh níos cothroime agus níos éifeachtaí. De réir mar a mhéadaíonn an t-éileamh ar leictreachas, tá sé ríthábhachtach an soláthar agus an t-éileamh a chothromú.
Muirearú gan sreang
Buíochas le pointí luchtaithe atá suite i gharáistí nó i go leor páirceála poiblí, is réimse spreagúil é muirearú gan sreang ar fheithiclí leictreacha. Ní gá go mbeadh an pointe luchtaithe ailínithe go beacht leis an nglacadóir faoin gcarr. San fhadtéarma, déanfar iarracht leagan micrea-lódála a fhorbairt a fhéadfaidh plátaí luchtaithe fada agus bóithre poiblí a chomhtháthú chun feithiclí EV / HEV a luchtú fiú agus iad ag tiomáint, ach beidh sé seo ag brath ar líon na ndeacrachtaí a bhíonn ag an náisiúnta agus leibhéil riaracháin áitiúla.
D'fhonn teicneolaíocht V2G a oibriú gan bhriseadh, buntáistí cobhsaíochta líonra a sholáthar agus ligean d'fheithiclí gníomhú mar ghineadóirí agus foinsí sonraí, ní mór teicneolaíocht muirir gan sreang a ionchorprú ní hamháin sa fheithicil féin, ach freisin i mbonneagar baile agus uirbeach. Gearrtar an fheithicil. Déanfaidh sé seo an fheithicil an-inúsáidte más gá.
Ligeann muirearú gan sreang bunaithe ar theicneolaíocht athshondais mhaighnéadaigh feithiclí leictreacha, beag beann ar chineál nó ar mhéid, a mhuirearú go huathoibríoch agus go sábháilte trí cornaí solúbtha a chur ar an pláta foinse ag baint úsáide as ábhair cosúil le coincréit agus asfalt. Cuirfidh cumhacht gan sreang ar chumas feithiclí luchtú go huathrialach agus teicneolaíocht V2G a chur i bhfeidhm a spreagfaidh agus a mhaolaíonn go leanúnach gan idirghabháil dhaonna (Fíor 4).
conclúid
Cabhróidh teicneolaíochtaí leathsheoltóra leathanbhanda agus stáisiúin luchtaithe tapa arna gcumasú ag cumais líonra digiteacha chun glacadh le feithiclí leictreacha a luathú. De réir mar a mhéadaíonn an t-éileamh domhanda ar fheithiclí leictreacha, is amhlaidh atá an gá atá le tacú le bonneagar luchtaithe. Is féidir le teicneolaíochtaí muirir nuálaíocha le haghaidh feithiclí leictreacha a bheith ina chatalaíoch le haghaidh athraithe, cuidiú le glacadh feithiclí leictreacha a chur chun cinn, agus cuireann siad go leor leis an sprioc a bhaineann le hastaíochtaí carbóin a laghdú.
Saibhrítear leictreonaic cumhachta feithiclí leictreacha le feistí cumhachta SiC chun freastal ar riachtanais feabhsaithe: éifeachtúlacht fuinnimh an chórais; neart agus dlús cumhachta feithiclí leictreacha; agus feidhmchláir ardchumhachta a dteastaíonn ardvoltas agus cumhacht uathu – rud a chuireann go mór le feidhmíocht an chórais agus le hiontaofacht fhadtéarmach. Cinntíonn SiC MOSFETs agus dé-óidí bacainn SiC Schottky (SBDanna) an éifeachtacht aistrithe is airde ag minicíochtaí arda.