Trends Driving EV Charging Modules – Autos Community
Nuolatinės srovės greitųjų įkroviklių maitinimo modulis yra svarbus komponentas, paverčiantis kintamosios srovės tinklo energiją į aukštos įtampos nuolatinę srovę, kad būtų galima efektyviai įkrauti elektromobilių baterijas. Jame integruoti lygintuvai, inverteriai ir valdymo sistemos, užtikrinančios tikslų energijos tiekimą, optimizuojant energijos vartojimo efektyvumą ir sumažinant šilumos nuostolius.
Maitinimo moduliai yra būtini norint pasiekti greitą įkrovimo greitį ir palaikyti didelės galios programas, tenkinant didėjančio EV naudojimo poreikius.
Naujausioje IDTechEx ataskaitoje „Elektrinių transporto priemonių ir parkų įkrovimo infrastruktūra 2025–2035 m.: rinkos, technologijos ir prognozės“ aptinkamas poslinkis į silicio karbido (SiC) technologijas, skirtas pagerinti našumą, kompaktiškas mastelio keitimo dizainas ir šilumos valdymo naujovės. patikimumą ir sumažinti eksploatacines išlaidas.
Išėjimo galios poslinkis
Įkrovikliai, kurių galia didesnė nei 100 kW, paprastai gaminami moduliniu būdu su sudėtiniais galios moduliais, kurių konstrukcija yra keičiama iš karto, kad būtų lengva priežiūra ir sistemos lankstumas. Kiekvienas iš šių modulių pasiekė 20–50 kW galią (su senaisiais įkrovikliais, dažnai naudojančiais 15 kW modulius), o ateityje jie bus didesni.
Tačiau didesnė modulio galia ne visada yra geresnė. Žvelgiant iš rinkos perspektyvos, 40 kW moduliai tapo pagrindiniu pasirinkimu. Ši galios konfigūracija optimizuoja bendrą stoties įkrovimo pajėgumą ir tenkina skirtingus vieno prievado įkrovimo poreikius.
Mažesniems moduliams reikia daugiau lygiagrečių jungčių, todėl padidėja stoties svoris, o dideli moduliai gali sukelti energijos paskirstymo problemų. Pradiniame ir vidutiniame įkrovimo etapuose reikia didelės galios, tačiau kai akumuliatorius pasiekia 80% talpos, jį reikia įkrauti mažesnės galios. Naudojant vieną pernelyg galingą modulį, sunku paskirstyti energiją, eikvojami įrangos ištekliai.
Kodėl SiC?
Silicio karbido (SiC) galios moduliai žymiai padidina nuolatinės srovės greitųjų įkroviklių efektyvumą, o tai leidžia iki 2 % pagerinti bendrą sistemos efektyvumą, palyginti su silicio (Si) pagrindu pagamintais sprendimais. Didesnis galios tankis, kurį palengvina SiC, leidžia naudoti mažesnius, lengvesnius modelius, todėl įkrovikliai yra kompaktiškesni, o toje pačioje erdvėje maksimaliai išnaudojama galia, kad būtų galima greičiau įkrauti EV. Tai taip pat leido pristatyti naują mažos galios nuolatinės srovės sieninių dėžių klasę 30–50 kW diapazone.
SiC technologija sumažina aušinimo poreikį, gamindama mažiau šilumos nei tradiciniai Si moduliai. Dėl to mažiau priklausoma nuo aktyvių aušinimo sistemų, sumažėja mechaninių komponentų ir padidėja patikimumas. Be to, sumažėję aušinimo poreikiai lemia tylesnį veikimą, todėl SiC pagrindu pagaminti greitieji įkrovikliai labiau tinka gyvenamosioms ir miesto aplinkoms.
Padidėjęs SiC modulių efektyvumas taip pat tiesiogiai reiškia energijos sąnaudų taupymą ir naudą aplinkai. Įprastas 2 % efektyvumo padidėjimas leidžia sutaupyti maždaug 2 kW energijos kiekvienam 100 kW įkrovimo galios, todėl sumažėja sąskaitos už energiją ir CO₂ emisija vienam įkrovikliui.
Silicio karbidas (SiC) yra būtinas tobulinant ateities EV įkrovimo technologijas. Jis įgalina dviejų krypčių energijos integravimą, pvz., V2X, ir palaiko megavatų įkrovimą aukštesne įtampa (iki 1 250 V) ir srove (iki 3 000 A) sunkiasvorėms transporto priemonėms. SiC taip pat skatina belaidžio energijos perdavimo (WPT) pažangą, leidžiančią efektyviai atlikti statinį ir dinaminį įkrovimą, kai galia nuo 3,7 iki 500 kW.
„IDTechEx“ lyginamoji analizė taip pat parodė, kad dėl šių savybių SiC idealiai tinka „viskas viename“ greitiesiems įkrovikliams, atitinkantiems itin greito EV įkrovimo reikalavimus. Jie leidžia naudoti mažesnes, integruotas konstrukcijas, kartu išlaikant galimybę tiekti didžiausią 400–500 kW galią. Ataskaitoje taip pat nustatyta, kad bendras sistemos efektyvumas pakyla nuo 93 % esant pilnai apkrovai iki 95 % ir daugiau, naudojant naujausius „viskas viename” įrenginius.
Galiausiai, daugiau įmonių savo viduje kuria maitinimo modulius, siekdami optimizuoti išlaidas, užtikrinti tiekimo grandinės atsparumą ir kurti pritaikytus dizainus, kad būtų užtikrintas geresnis našumas ir diferenciacija.
Tačiau tam reikia didelių investicijų į mokslinius tyrimus, plėtrą ir gamybos pajėgumus. Tai gali būti skirtumas tarp lyderių ir atsilikėlių konkurencingoje ir sparčiai besivystančioje elektromobilių įkrovimo pramonėje.
Norėdami sužinoti daugiau, apsilankykite www.IDTechEx.com/EVCharge. Parsisiunčiami šios ataskaitos puslapių pavyzdžiai.
