Tehokkaampaa latausteknologiaa sähköautoille

Tutkijat kehittävät uusia tehokkaita latausteknologioita sähköautoille. Yksi mielenkiintoisimmista edistysaskelista liittyy mahdolliseen nopeaan latausmahdollisuuteen kotitalouksien pistorasioista.

Sähköauto voidaan ladata perinteisellä Schuko-adapterilla tavallisesta kotitalouspistorasiasta, mutta prosessi on hidasta, koska virran siirtokyky on vain 2,3 kilowattia (kW). Tämä tarkoittaa, että lataaminen kestää huomattavasti pidempään verrattuna Wallbox-latauspisteisiin, joissa teho voi olla jopa 22 kW. Monille kotilataus on siis vain hätävara. Nyt tutkijat tekevät työtä uudenlainen tasasuuntaaja, joka voisi muuttaa tämän tilanteen radikaalisti.

Fraunhofer-instituutin luotettavuus- ja mikrointegraatiokeskus (IZM) on yhteistyössä Berliinin teknillisen yliopiston sekä useiden teollisuuskumppaneiden kanssa kehittänyt nimeltään "EnerConnect" tutkittava tasasuuntaaja. Tämä innovaatio voi merkittävästi nopeuttaa sähköautoilla lataamista kotipistorasioissa.

Uudenlaiset galliumnitridi (GaN) transistoreita käyttävät tasasuuntaajat pystyvät nyt estämään positiivisia jännitteitä kahteen suuntaan, eikä vain yhteen. Tämä mahdollistaa niin sanotun Bucket-Boost-kytkentätopologian, jonka ansiosta syöttöjännite voidaan määrittää tarpeen mukaan matalammaksi. Aikaisemmissa ratkaisuissa tasasuuntaajalla oli mahdollisuus toimia vain korkeassa jännitteessä, mutta nyt pienemmillä kytkentäjännitteillä voidaan parantaa lataustehoa.

Myös laajempi käyttö mahdollisuuksien parantamiseksi

Tavoitteena on nostaa tasasuuntaajan hyötysuhde jopa 99 prosenttiin ja kasvattaa kytkentätaajuutta jopa 300 kilohertsiin (kHz). Tällä tavalla lataustehoa voisi nostaa jopa kahdeksankertaiseksi verrattuna nykyisiin kaupallisiin latauslaitteisiin, mikä tietenkin parantaa latausnopeutta merkittävästi.

Seuraavaksi konsortio aikoo optimoida kytkentää julkiselle sähköverkkoon soveltuvaksi. Vaikka tämä teknologia sopii erityisesti sähköautoille, Fraunhofer IZM:n mukaan sen on myös mahdollista soveltua esimerkiksi aurinkopaneelijärjestelmiin.