Siekiant įgyvendinti ambicingus Europos Sąjungos klimato tikslus, esminiu uždaviniu tampa transporto sektoriaus sukeliamo anglies dvideginio išmetimo mažinimas. Nors elektromobiliai užima centrinę vietą šioje pertvarkoje, jų plėtrą vis dar stabdo dabartinių integruotų įkroviklių technologiniai apribojimai. ES finansuojamas projektas „HiPower 5.0“ siekia pašalinti šias kliūtis, kurdamas naujos kartos energijos keitiklius, kurie yra ne tik mažesni ir efektyvesni, bet ir ekonomiškai prieinamesni rinkai.
Daugiau šia tema: Inovacijos ir investicijos, CORDIS
Puslaidininkių revoliucija ir vietos taupymas automobiliuose
Integruoti įkrovikliai (OBC) yra montuojami tiesiai į elektromobilius ir paverčia elektros tinklo srovę į energiją, tinkamą baterijoms krauti. Įprastos silicio pagrindu sukurtos technologijos susiduria su dideliais efektyvumo praradimais, karščio generavimu ir reikalauja didelių aušinimo sistemų, o tai netinka mažesnėms transporto priemonėms. „HiPower 5.0“ konsorciumas sprendžia šią problemą kurdamas revoliucinį 22 kW galios įkroviklį, kuris užima vos 4 litrus erdvės – tai yra reikšmingas šuolis, palyginti su dabartiniu rinkos vidurkiu, siekiančiu 12 litrų. Šis proveržis pasiektas panaudojus projekto partnerio „Infineon Technologies“ tiekiamus galio nitrido (GaN) puslaidininkius. Šie dvikrypčiai jungikliai kontroliuoja elektros srautą abiem kryptimis, todėl vienas naujas elementas atlieka dviejų tradicinių puslaidininkių darbą, supaprastindamas visą sistemą.
Vokietijos Fraunhoferio patikimumo ir mikrointegracijos institutas IZM prižiūri šį automobilių pramonės taikymo atvejį ir naudoja holistinį požiūrį, kai elektroniniai komponentai yra įterpiami tiesiai į grandinių plokštes. Toks dizainas leidžia sutrumpinti svarbiausius elektros takus, sumažinti energijos nuostolius ir sutaupyti daug brangios vietos transporto priemonėje. Tai padeda sukurti aukšto lygio integruotą bei tvarią sistemą, kuri pritaikoma ne tik lengviesiems automobiliams, bet ir sunkiasvoriams sunkvežimiams.
Pritaikymas jūrų laivybai ir ateities perspektyvos
„HiPower 5.0“ projekto inovacijos peržengia vien tik automobilių pramonės ribas. Mokslininkų komanda aktyviai tyrinėja galio nitrido ir plataus draudžiamosios zonos puslaidininkių privalumus jūrų laivybos sektoriuje, siekdama pritaikyti šias technologijas laivų ekosistemoms. Iš viso iki projekto pabaigos planuojama išvystyti šešis skirtingus taikymo atvejus, tarp kurių yra hibridiniai automobilių inverteriai, visiškai integruotos elektros pavaros sistemos bei trijų lygių inverterio skaitmeninis dvynys, skirtas procesų modeliavimui.
Laivybos srityje projektas orientuojasi į integruotų variklių sprendimus, didelės galios laivų įkrovimo blokus bei specialius kietojo kūno grandinės pertraukiklius nuolatinės srovės tinklams laivuose. Šios inovacijos sprendžia esminius tvaraus mobilumo iššūkius ir tiesia kelią mažo anglies dioksido kiekio technologijų ateičiai Europoje. Iki 2028 metų vyksiantis projektas sujungia pažangiausias puslaidininkių, integracijos ir valdymo sistemų technologijas, kurios užtikrins didesnį transporto patikimumą bei energetinį efektyvumą.
Šis straipsnis parengtas pagal Europos Sąjungos pranešimus.
