फ्राउनहोफ़र शोधकर्ताओं को घरेलू चार्जिंग की दक्षता में सुधार की उम्मीद है
फ्राउनहोफर के शोधकर्ताओं का लक्ष्य की दक्षता को बढ़ाना हैघर पर चार्ज करना. प्रत्यावर्ती धारा से चार्ज करना, चाहे वह नियमित घरेलू आउटलेट के माध्यम से हो यादीवार बॉक्स चार्जर, अक्सर महत्वपूर्ण ऊर्जा हानि का कारण बनता है। फ्राउनहोफ़र IZM के नेतृत्व में एक संघ अब घरेलू बिजली का उपयोग करके चार्जिंग की प्रभावशीलता में सुधार करने के लिए काम कर रहा है।
चुनौती इस तथ्य से उत्पन्न होती है कि पावर ग्रिड प्रत्यावर्ती धारा पर काम करता है जबकि वाहन बैटरियां प्रत्यक्ष धारा को संग्रहित करती हैं, जिससे रूपांतरण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। मेंएसी चार्जिंग, यह रूपांतरण वाहन के भीतर होता हैजहाज पर चार्जर, जिससे अनिवार्य रूप से ऊर्जा हानि होती है। हालाँकि घरेलू बिजली पर ICCB इकाई और दीवार बॉक्स चार्जर के उपयोग के बीच अंतर मौजूद है, लेकिन इनमें से कोई भी इन नुकसानों को पूरी तरह से समाप्त नहीं करता है।
बीएमबीएफ-वित्त पोषित 'एनरकोनेक्ट' परियोजना के हिस्से के रूप में, फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर रिलायबिलिटी एंड माइक्रोइंटीग्रेशन आईजेडएम के शोधकर्ता, बर्लिन के तकनीकी विश्वविद्यालय, डेल्टा इलेक्ट्रॉनिक्स इंक, बीआईटी जीएमबीएच और इनफिनियन टेक्नोलॉजीज एजी के साथ मिलकर एक ऐसे सर्किट की खोज कर रहे हैं, जो अप्रत्यक्ष रूप से अभिनव उपयोग करता है। गैलियम नाइट्राइड से बने GaN ट्रांजिस्टर-अर्धचालकों को अवरुद्ध करना।
सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) की तरह, जो पहले से ही आंशिक रूप से इलेक्ट्रिक वाहन पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है, GaN सेमीकंडक्टर्स उच्च स्विचिंग आवृत्तियों की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे छोटे और संभावित रूप से कम महंगे घटकों की अनुमति मिलती है। हालाँकि, पारंपरिक GaN ट्रांजिस्टर केवल एक दिशा में वोल्टेज को अवरुद्ध कर सकते हैं। इसके विपरीत, द्विदिश अवरुद्ध GaN ट्रांजिस्टर में दो गेट संरचनाएं होती हैं जो नकारात्मक और सकारात्मक दोनों वोल्टेज को प्रबंधित करती हैं, जो उन्हें सार्वजनिक ग्रिड से जुड़े कन्वर्टर्स और रेक्टिफायर के लिए विशेष रूप से उपयोगी बनाती हैं, जैसा कि फ्राउनहोफर आईजेडएम ने नोट किया है।
'एनरकोनेक्ट' टीम द्वारा विकसित सर्किट पारंपरिक अर्धचालकों के साथ अत्यधिक जटिल होगा, लेकिन GaN तकनीक इसे संभव बनाती है। हिरन-बूस्ट कनवर्टर के रूप में जाना जाने वाला यह सिस्टम उच्च और निम्न दोनों इनपुट वोल्टेज को समायोजित कर सकता है। कुंजी द्विदिश अवरोधक ट्रांजिस्टर में निहित है, जो इस डिज़ाइन के फायदों का लाभ उठाती है। परंपरागत रूप से, इलेक्ट्रिक वाहनों में सक्रिय रेक्टिफायर उच्च वोल्टेज पर काम करते हैं, लेकिन जिस नए सर्किट की जांच की जा रही है वह कम वोल्टेज सेटिंग्स की अनुमति देता है, जो स्विचिंग नुकसान को कम करने में मदद करता है।
इसके अलावा, यह सर्किट कनवर्टर चरणों में कमी को सक्षम बनाता है। आमतौर पर, एक रेक्टिफायर में, इनपुट वोल्टेज को पहले दो घटकों द्वारा बढ़ाया जाता है और फिर आवश्यक बैटरी वोल्टेज से मेल खाने के लिए कम किया जाता है। द्विदिशात्मक अवरुद्ध GaN ट्रांजिस्टर को नियोजित करके, इन दो चरणों को एक एकल कनवर्टर चरण में सुव्यवस्थित किया जा सकता है, जिससे दक्षता बढ़ती है और सामग्री लागत कम होती है।
परिणामस्वरूप, कनवर्टर की दक्षता संभावित रूप से 99% तक पहुंच सकती है, साथ ही स्विचिंग आवृत्ति में और वृद्धि भी संभव है। शोधकर्ताओं ने 300 kHz का एक महत्वाकांक्षी लक्ष्य निर्धारित किया है। "300 किलोहर्ट्ज़ की स्विचिंग आवृत्ति का लक्ष्य बिजली घनत्व को बढ़ा सकता है15 किलोवाटप्रति लीटर-मौजूदा बाजार चार्जर्स की तुलना में 800% की वृद्धि, फ्रौनहोफर आईजेडएम के अनुसार। इस नवाचार से एक शक्तिशाली ऑनबोर्ड चार्जर का निर्माण हो सकता है जो मौजूदा मॉडलों से छोटा है।
अपनी घोषणा में, फ्राउनहोफ़र IZM ने "बिजली घनत्व और दक्षता में महत्वपूर्ण लाभ" पर जोर दिया, यह सुझाव देते हुए कि मानक घरेलू आउटलेट से इलेक्ट्रिक वाहनों को चार्ज करना अधिक प्रभावी हो सकता है। जबकि यह की चार्जिंग क्षमता के बराबर नहीं हैडीसी फास्ट चार्जर, इसका तात्पर्य कॉम्पैक्ट की क्षमता से है22 किलोवाट ऑनबोर्ड चार्जर. वर्तमान में, अधिकांश इलेक्ट्रिक कारें तीन-चरण से सुसज्जित हैं11 किलोवाट ऑनबोर्ड चार्जर16 एम्पीयर पर; लागत और स्थान के कारणों से, कई निर्माता पेशकश नहीं करते हैं22 किलोवाटमॉडल. GaN ट्रांजिस्टर अंतरिक्ष और लागत दोनों चुनौतियों का समाधान कर सकते हैं22 किलोवाट ऑनबोर्ड चार्जरज्यादा पहुंच संभव।
मूल समाचार वेबसाइट:
electric.com, fraunhofer.de
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