- Još kompaktniji visokoefikasni punjač će smanjiti gubitke energije za 30 % i ubrzati punjenje automobilskih baterija.
- Sistem za dvosmerno punjenje će omogućiti napajanje električne mreže energijom iz povezanih vozila.
- Za ovu jedinstvenu francusku inovaciju je prijavljeno 11 patenata, a u Renaultovim vozilima bi trebalo da zaživi do kraja decenije.
Šta bi bilo ako bi automobili postali osnova električne mreže? Upravo na ovoj pretpostavci počiva načelo povezivanja vozila i mreže, odnosno tehnologija dvosmernog punjenja koja će uskoro omogućiti Renaultovim vozilima da iskoriste deo električne energije sačuvane u njihovim baterijama i na taj način optimizuju rad električne mreže i osiguraju rešenja za prekide u isporuci obnovljive energije.
CEA, kao vodeća istraživačka organizacija, i Renault Grupa, kao pionir i stručnjak u području električnih vozila, već sada sarađuju na razvoju novih generacija sistema za povezivanje vozila sa mrežom, a koji bi do kraja ove decenije trebali da počnu da se primenjuju. U tu svrhu su zajedno razvili novu arhitekturu električnih pretvarača koji će se direktno ugrađivati u punjače vozila. Nakon gotovo tri godine istraživanja i 11 zajednički prijavljenih patenata, stvoren je još kompaktniji pretvarač [1]! Razvijen uz pomoć inovativnih materijala, ovaj pretvarač bi trebao da smanji gubitke energije za 30 %, bateriju učini trajnijom i skrati vreme punjenja.. Šta više, baziraće se na dvosmernom sistemu punjenja, što znači da će skladištiti energiju iz električne mreže.
Inovativni materijali
Timovi odeljenja za istraživanje i razvoj organizacije CEA i Renault Grupe su udružili svoja znanja u području ugrađene energetske elektronike, konkretno širokopojasnih poluprovodničkih materijala napravljenih od galijum nitrida (GaN) ili silicijum karbida (SiC).
Rezultat je nova arhitektura zasnovana na širokopojasnim poluprovodničkim materijalima koja smanjuje gubitke energije pri konverziji za čak 30 %. U cilju optimizacije hlađenja sistema za konverziju energije, nova arhitektura za isti procenat smanjuje i intenzitet grejanja.
Smanjenje kapaciteta punjača
Pored toga, rad inženjera na optimizaciji aktivnih (poluprovodnici) i pasivnih (kondenzatori i induktivne komponente sa navojem) komponenti rezultiralo je smanjenjem kapaciteta punjača i pratećih troškova. Zahvaljujući feritnim materijalima koji se upotrebljavaju za visoke frekvencije i u postupku brizganja, odnosno „Oblikovanja električnim ubrizgavanjem”, pretvarač je postao još kompaktniji.
Bolje performanse
Nova arhitektura pretvarača omogućava punjenje snagom do 22 kW u trofaznom načinu rada i istovremeno skraćuje vreme punjenja baterija i osigurava njenu trajnost. Isto tako omogućava dvosmerno punjenje, što znači da se energija uskladištena u bateriji može upotrebiti za snabdevanje električne mreže ili pojedinačnog domaćinstva, pod uslovom da je ono opremljeno uređajem za merenje dvosmernog protoka energije. Ovo rešenje je u skladu sa normom elektromagnetske kompatibilnosti za mreže i vozila.
„Projekat koji sprovodimo u saradnji sa organizacijom CEA je prevazišao naša očekivanja i potvrdio da smo spremni da ostvarimo očekivane rezultate u pogledu efikasnosti 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 sistema dvosmernog punjenja snabdevati električnu mrežu i omogućavati krajnjim potrošačima da smanje troškove energije.” – objašnjava Jean-François Salessy, potpredsednik odeljenja za napredni inženjering Renault Grupe.
„Ponosni smo što pomažemo Renault Grupi da razvije ovaj sistem”, izjavio je Sébastien Dauvé, glavni direktor instituta CEA-Leti. „Spajanjem vizije Renault grupe vezano za elektrifikacije vozila i pogonskog sistema kao i stručnosti naših timova u području arhitekture i komponenti pretvarača, uspeli smo da razvijemo arhitekturu koja ispunjava potrebe kupaca i stvara značajnu dodatnu vrednost.”
„Upotrebom inovativnih materijala i zajednički prijavljenih patenata za punjač omogućena je proizvodnja namenskog pretvarača, inače ključne komponente u ovoj vrsti razvoja koja istovremeno pomaže da se smanji kapacitet i osiguraju najnaprednije performanse”, objašnjava François Legalland, generalni direktor instituta CEA-Leti.
[1] Pretvarač je elektronski uređaj koji pretvara određena svojstva električne energije za potrebe potrošača i omogućava kontrolu međusobnog prenosa energije.