Peneliti Fraunhofer berharap dapat meningkatkan efisiensi pengisian daya di rumah
Para peneliti di Fraunhofer bertujuan untuk meningkatkan efisiensipengisian daya di rumah. Mengisi daya dengan arus bolak-balik, baik melalui stopkontak rumah tangga biasa atau apengisi daya kotak dinding, sering kali menyebabkan hilangnya energi secara signifikan. Konsorsium yang dipimpin oleh Fraunhofer IZM kini berupaya meningkatkan efektivitas pengisian daya menggunakan listrik rumah tangga.
Tantangannya muncul dari kenyataan bahwa jaringan listrik beroperasi dengan arus bolak-balik sementara baterai kendaraan menyimpan arus searah, sehingga memerlukan proses konversi. Di dalampengisian daya AC, konversi ini terjadi di dalam kendaraanpengisi daya di dalam pesawat, yang pasti menimbulkan kerugian energi. Meskipun terdapat perbedaan antara penggunaan unit ICCB pada listrik rumah tangga dan pengisi daya kotak dinding, namun tidak sepenuhnya menghilangkan kerugian ini.
Sebagai bagian dari proyek 'EnerConnect' yang didanai BMBF, para peneliti dari Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM, bersama dengan Technical University of Berlin, Delta Electronics Inc., BIT GmbH, dan Infineon Technologies AG, sedang menjajaki sirkuit yang memanfaatkan inovasi dua arah. memblokir transistor GaN-semikonduktor yang terbuat dari galium nitrida.
Seperti silikon karbida (SiC), yang sebagian sudah digunakan dalam elektronika daya kendaraan listrik, semikonduktor GaN memfasilitasi frekuensi peralihan yang tinggi, memungkinkan komponen yang lebih kecil dan berpotensi lebih murah. Namun transistor GaN konvensional hanya dapat memblokir tegangan dalam satu arah. Sebaliknya, transistor GaN pemblokiran dua arah memiliki dua struktur gerbang yang mengatur tegangan negatif dan positif, menjadikannya sangat berguna untuk konverter dan penyearah yang terhubung ke jaringan publik, seperti dicatat oleh Fraunhofer IZM.
Sirkuit yang dikembangkan oleh tim 'EnerConnect' akan menjadi terlalu rumit dengan semikonduktor tradisional, namun teknologi GaN membuatnya layak dilakukan. Sistem ini, yang dikenal sebagai konverter buck-boost, dapat mengakomodasi tegangan masukan yang lebih tinggi dan lebih rendah. Kuncinya terletak pada transistor pemblokiran dua arah, yang memanfaatkan keunggulan desain ini. Secara tradisional, penyearah aktif pada kendaraan listrik beroperasi pada tegangan tinggi, namun sirkuit baru yang sedang diselidiki memungkinkan pengaturan tegangan lebih rendah, yang membantu mengurangi kerugian peralihan.
Selain itu, rangkaian ini memungkinkan pengurangan tahapan konverter. Biasanya, dalam penyearah, tegangan masukan pertama-tama dinaikkan dua komponen dan kemudian dikurangi agar sesuai dengan tegangan baterai yang dibutuhkan. Dengan menggunakan transistor GaN pemblokiran dua arah, kedua langkah ini dapat disederhanakan menjadi satu tahap konverter, sehingga meningkatkan efisiensi dan menurunkan biaya material.
Hasilnya, efisiensi konverter berpotensi mencapai hingga 99%, dan frekuensi switching juga dapat ditingkatkan lebih lanjut. Para peneliti telah menetapkan target ambisius sebesar 300 kHz. “Menargetkan frekuensi peralihan 300 kHz dapat meningkatkan kepadatan daya15kWper liter-peningkatan sebesar 800% dibandingkan pengisi daya yang ada di pasaran saat ini,” menurut Fraunhofer IZM. Inovasi ini dapat mengarah pada penciptaan pengisi daya terpasang yang kuat dan lebih kecil dari model yang ada.
Dalam pengumumannya, Fraunhofer IZM menekankan “keuntungan signifikan dalam kepadatan dan efisiensi daya,” yang menunjukkan bahwa pengisian daya kendaraan listrik dari stopkontak rumah tangga standar bisa menjadi jauh lebih efektif. Meskipun ini tidak sama dengan kapasitas pengisian dayaPengisi daya cepat DC, ini menyiratkan potensi kompakPengisi daya terpasang 22 kW. Saat ini sebagian besar mobil listrik dilengkapi dengan tiga fasaPengisi daya terpasang 11 kWpada 16 amp; karena alasan biaya dan ruang, banyak produsen tidak menawarkannya22kWmodel. Transistor GaN dapat mengatasi tantangan ruang dan biayaPengisi daya terpasang 22 kWlebih mudah diakses.
Situs Berita Asli:
electrive.com, fraunhofer.de
Tag: #pengisian daya AC #pengisi daya kotak dinding #pengisian daya di rumah #pengisi daya cepat DC #pengisi daya terpasang 22 kW #pengisi daya terpasang #pengisi daya terpasang 11 kW