Nieuws: Microelectronics
19 januari 2023
CEA (de Franse Commissie voor Atoomenergie en Hernieuwbare Energie) en Renault Group werken aan toekomstige generaties van vehicle-to-grid (V2G), de bidirectionele uitwisselingstechnologie waarmee elektrische voertuigen een deel van de in hun batterijen opgeslagen elektriciteit kunnen herstellen om de werking te optimaliseren van het net en compenseren voor de intermitterende aard van hernieuwbare energiebronnen.
Daartoe hebben de CEA en de Renault-groep samen een nieuwe elektronische stroomomvormerarchitectuur ontwikkeld die direct in de oplader van elektrische voertuigen is geïntegreerd. Het resultaat van bijna drie jaar onderzoek en het onderwerp van 11 gezamenlijke patenten, deze stroomomvormer, ontwikkeld uit innovatieve materialen en compacter, moet energieverliezen met 30% verminderen, de oplaadtijd van het voertuig verbeteren en de duurzaamheid van de batterij garanderen. Het zal ook bidirectioneel zijn door energie uit het elektriciteitsnet op te slaan.
Innovatieve materialen
De R&D-teams van CEA en de Groep Renault hebben hun expertise op het gebied van ingebouwde vermogenselektronica gebundeld, met name in halfgeleidermaterialen met brede bandgap, of het nu gaat om galliumnitride (GaN) of siliciumcarbide (SiC).
Als gevolg hiervan maakt de nieuwe architectuur op basis van halfgeleidermaterialen met brede bandgap het mogelijk om energieverliezen tijdens de conversie met 30% te verminderen en de verwarming met dezelfde hoeveelheid te verminderen, waardoor het conversiesysteem gemakkelijker kan worden gekoeld.
Vermindering van het volume van de lader
Bovendien heeft het werk van de technici om de actieve (halfgeleiders) en passieve (condensatoren en gewikkelde inductieve componenten) componenten te optimaliseren een vermindering van het volume en de kosten van de lader mogelijk gemaakt. Door het gebruik van ferrietmaterialen, bestemd voor hoge frequenties, en een vormgevingsinjectieproces (power injection moulding), is de converter compacter geworden.
Op weg naar meer prestatie
Deze nieuwe omvormerarchitectuur biedt een laadcapaciteit tot 22kW in driefasige modus, waardoor het voertuig sneller kan worden opgeladen en tegelijkertijd de duurzaamheid van de batterij wordt gegarandeerd. Het maakt het ook mogelijk dat de lader bidirectioneel is, zodat de energie die is opgeslagen in de batterij kan worden teruggevoerd naar het net of kan worden gebruikt om te voorzien in de energiebehoeften van een autonoom huis, op voorwaarde dat het huis is uitgerust met een bidirectionele meter. De oplossing is compatibel met de normen voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC) van de netwerken en de auto.
"Dit project met de CEA heeft onze verwachtingen overtroffen door het vermogen te bevestigen om de verwachte prestaties op het gebied van efficiëntie en compactheid te bereiken", zegt Jean-François Salessy, VP Advanced Engineering, Renault Group. “Het opent sterke perspectieven voor vermogenselektronica, wat een echte uitdaging is in het elektrische voertuig, om de capaciteiten van de batterijen optimaal te benutten. Met bidirectioneel opladen bedient het voertuig het elektriciteitsnet en stelt het de eindgebruiker in staat om de energiekosten te verlagen”, voegt hij eraan toe.
“We hebben de systeemvisie van de Renault Groep voor de elektrificatie van het voertuig en de aandrijflijn kunnen samenbrengen met de vaardigheden van onze teams op het gebied van omvormerarchitecturen en componenten; uiteindelijk hebben we een architectuur geïmplementeerd die is aangepast aan de behoeften en met een hoge toegevoegde waarde”, zegt Sébastien Dauvé, CEO van CEA-Leti.
“Het gebruik van innovatieve materialen met gezamenlijke Renault Group-CEA-octrooien op de lader maakte het mogelijk om de speciale transformator te vervaardigen, wat een sleutelcomponent is in dit soort ontwikkeling, omdat het een vermindering van het volume mogelijk maakt met prestaties die verder gaan dan de state of the art”, zegt CEO François Legalland van CEA-Liten.
Leti benadrukt de vooruitgang in GaN-vermogenselektronica
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- Bron: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2023/jan/cea-renault-190123.shtml
