Trendy automobilového průmyslu v Los Angeles…
Nové komponenty využívají inovativní technologii a materiály k tomu, aby se technologie EV, 5G a složitější aplikace dostaly do běžného provozu.
Výkonová elektronika se vyvíjí zrychleným směrem k aplikacím automobilového průmyslu se silným hodnocením AEC-Q100 a AEC-Q101. Při pohledu na různé komponenty, včetně těch, které byly nedávno oznámeny na APEC, jsou jasné tři hlavní simultánní fáze v automobilovém designu.
Fáze již začala. Mechanické ovládací mechanismy, jako jsou hydraulické, jsou nahrazeny elektronickým ovládáním. Druhou fází je umělá inteligence a autonomní řízení. 5G bude podporovat komunikaci point-to-point, což umožní vozidlům komunikovat mezi sebou a dopravním signálům bez zpoždění způsobeného nutností komunikace 4G přímo přes cloud.
Konverze automobilového napětí
Požadavky na tyto dvě fáze pokrývají mnoho napětí s různými proudovými kapacitami a musí být nalezeny v pozicích všech vozidel. Pro splnění této široké škály potřeb vyvinuli konstruktéři zařízení pro převod napětí, která mohou být napájena přímo z baterie vozidla nebo ze stejnosměrných zdrojů odvozených z baterie.
Převaděče Buck jsou vysoce účinná zařízení navržená k poskytování nízkonapěťového napájecího zdroje z vyššího napěťového vstupu a jsou běžnou volbou pro automobilové aplikace.
Texas Instrument LM5164 je navržen pro provoz se vstupy od 6,0 V do 100,0 V a pro poskytování výstupů od 1,2 V do 50 V.
MYMGA1R86RELC2RA buck regulátor od Murata. Obrázek se svolením Murata.
V této konkurenční oblasti vývoje zařízení navrhla společnost Murata vysoce účinný stříbrný regulátor MYMGA1R86RELC2RA pro automobilové aplikace s rozsahem vstupního napětí 5,5 V až 14,4 V a programovatelným výstupem při 6 A od 0,7 V do 1,8 V. .
Nejnáročnější etapou pro energetika je však nabíjení plně elektrické baterie vozidla.
Nabíjení elektromobilů
Podle nejnovější zprávy společnosti Infineon může zdroj energie schopný poskytnout výkon 22 kW nabít elektrické vozidlo (EV) do té míry, že dokáže ujet 200 km za 120 minut. Tuto dobu lze snížit na přibližně 16 minut poskytnutím výkonu 150 kW a na přibližně sedm minut při zatížení 350 kW.
Níže je základní schéma nabíjecího systému. EV a nabíječka si vyměňují informace o specifických vlastnostech baterie a převodník DC-DC poskytuje správný profil napětí a proudu. Samozřejmě, že lithium-iontové baterie vyžadují velmi pečlivé sledování, takže je nutná správa vestavěných baterií, jak je znázorněno níže na obrázku.
Schéma nabíjení EV s laskavým svolením Infineon.
Většina uživatelů nebude chtít čekat 120 minut na nabíjení na „čerpací stanici“, ale sedm minut je v toleranci. 350 kW požadovaných pro toto krátké zpoždění je však velké množství elektřiny, což představuje vzájemně související účinnost a problémy s odpadním teplem.
MOSFET z karbidu křemíku pro automobilový průmysl
MOSFETy Silicon Carbide (SiC) ROHM řady SCT3xxxxxHR, nedávno představené na APEC, jsou uzavřená zařízení, která řídí přenos energie.
Interní obvody všech členů řady SCT3xxxxxHR. S laskavým svolením ROHM.
U zařízení s napětím 650 voltů je odpor mezi hradlem a zdrojem pouze 17 miliohmů, což znamená, že je zde zbytečných asi 11 wattů a přeměněno na ničivé teplo.
SiC MOSFETy jsou velmi konkurenční pole a kromě zařízení zmíněných na konci předchozího článku existují také ON Semiconductor NVHL080N120SC1, 1200V SC MOSFET s minimálním odporem 80mΩ mezi odtokem a odtokem. zdroj. Stejně jako u všech elektronických zařízení existuje mnoho upozornění, takže energetici si určitě budou muset udělat domácí úkoly, než nakonfigurují zařízení pro svou konkrétní aplikaci.
350kW slon v místnosti.
350 kilowattů za dvě stě milionů EV? To bude vyžadovat nemyslitelné zvýšení kapacity elektrické sítě v zemi. A nemluvě o finančních prostředcích potřebných k vybudování nové sítě elektrické sítě, desítek tisíc nabíjecích stanic překračujících Severní Ameriku.
Problémy s infrastrukturou spojené s přechodem na elektrická vozidla mohou být více skličující než vývoj samotných vozidel.
Všimli jste si dalších trendů v automobilových energetických aplikacích? Jaký je váš názor na vztah mezi infrastrukturou a vylepšením vozidel? Sdílejte svůj názor v komentářích níže.
Doporučený obrázek s laskavým svolením Infineon.
