E devono far fronte ad ambienti esigenti
Il mercato dei caricabatterie per veicoli elettrici è molto interessante per i primi cinque-sette anni, dopodiché la concorrenza si surriscalderà e il mercato sarà maturo. Coloro che vogliono sopravvivere dovranno consolidarsi o trovare una nicchia. Una possibilità è quella di specializzarsi nel mercato dei veicoli da costruzione. Lì, dovrai rendere il tuo caricabatterie resistente alla polvere e al calore.
Ricarica senza fili
La ricarica wireless ha il potenziale per prolungare la vita dei dispositivi portatili. È particolarmente adatto per veicoli che percorrono percorsi prestabiliti o si fermano in punti specifici. Allo stesso modo, la ricarica wireless è adatta per l'uso residenziale, dove i livelli di potenza sono inferiori. La ricarica wireless sta diventando sempre più popolare nelle applicazioni commerciali. Apple sta incorporando la ricarica wireless nei suoi nuovi modelli di iPhone X e iPhone 8.
I caricabatterie wireless riducono anche la necessità di più cavi. Ad esempio, collegare un cavo di ricarica può provocare molto calore, che è energia sprecata. Un recente rapporto di OneZero stima che i caricabatterie wireless possono sprecare 21 Wh di energia.
I trasmettitori di ricarica wireless sono alimentati da un binario CC da 5 a 19 V, tipicamente derivato da un adattatore di alimentazione CA/CC o da una porta USB. I trasmettitori hanno una bobina e un condensatore in serie. Le bobine trasferiscono potenza attraverso l'induzione elettromagnetica. Alcuni trasmettitori di ricarica wireless supportano array multi-bobina. La potenza di uscita viene selezionata automaticamente in base alla potenza accoppiata delle bobine.
La tecnologia di ricarica wireless è stata sviluppata per auto, moto e altri dispositivi mobili. Attualmente è possibile utilizzare la tecnologia di ricarica wireless in auto e camion. I caricabatterie wireless vengono utilizzati in molte applicazioni commerciali e industriali. Ad esempio, alcuni ristoranti McDonald's hanno installato stazioni di ricarica wireless.
La tecnologia di ricarica wireless è una comoda soluzione per la ricarica dei veicoli elettrici. Può anche aiutare a migliorare l'autonomia dei veicoli elettrici. Ciò elimina la necessità di grandi accumuli di energia e rende i veicoli elettrici più leggeri e compatti.
MOSFET Sic
I caricabatterie integrati devono dissipare centinaia di watt di potenza in un alloggiamento compatto. Ciò richiede spesso un dissipatore di calore o un raffreddamento a liquido. Un'importante considerazione progettuale è come integrare gli interruttori con la disposizione del dissipatore di calore. I FET SiC con pacchetti TO-247-4L sono adatti per i caricatori di bordo. Utilizzando la tecnologia di assottigliamento dei wafer, un die di sinterizzazione in argento e un cuscinetto isolante in ceramica, i FET SiC di UnitedSiC offrono eccellenti prestazioni termiche.
La tecnologia al carburo di silicio può essere adattata a una varietà di ambienti esigenti. I caricatori di bordo sono un tipico esempio e i componenti in carburo di silicio sono utilizzati nelle applicazioni automobilistiche da oltre un decennio. Man mano che le batterie per autoveicoli diventano più popolari, la domanda di MOSFET SiC aumenterà.
Nei veicoli elettrici, i MOSFET SiC possono sostituire gli IGBT, offrendo un rating ad alta tensione. Questa nuova tecnologia offre anche un flusso di potenza bidirezionale, che la rende più utile per i caricatori di bordo e le applicazioni da veicolo a tutto. Inoltre, i dispositivi in carburo di silicio possono aiutare i progettisti a ottimizzare i progetti dei sistemi di alimentazione e ridurre al minimo le dimensioni e il peso dei loro componenti.
In un caricatore integrato bidirezionale, vengono utilizzati due MOSFET da 60 mO in ciascuna posizione e un MOSFET da 25 mO viene utilizzato nella posizione DCDC. Il progetto di riferimento del caricatore di bordo bidirezionale sviluppato da Wolfspeed utilizza il MOSFET SiC Wolfspeed e la tecnologia dei dispositivi di alimentazione Wolfspeed per affrontare le sfide di progettazione energetica. Il risultato è un numero e una dimensione dei componenti inferiori e una maggiore densità di potenza del sistema.
Si prevede che il mercato dell'industria automobilistica per le soluzioni di alimentazione SiC supererà il miliardo di dollari entro il 2025. Si prevede che crescerà in media del 38% all'anno. La domanda è guidata da caricatori di bordo basati su SiC, convertitori DC-DC e inverter di trazione. Recentemente, UnitedSiC ha lanciato una nuova tecnologia FET SiC di generazione 4 (G4) da 750 V, che ha il potenziale per fornire una migliore densità di potenza, minori perdite di potenza e migliori parametri di costo-prestazioni.
Diodi
I caricabatterie per veicoli elettrici saranno il futuro dei trasporti e dovranno essere in grado di soddisfare le esigenze dei consumatori in molti ambienti diversi. La sfida per produttori e distributori è trovare un modo per capitalizzare questo mercato in crescita e assicurarsi di poter rimanere competitivi. È qui che entra in gioco la necessità di qualità e velocità.
La tecnologia ha permesso di sviluppare una soluzione al problema dell'elettricità intermittente. Questa tecnologia è anche una buona soluzione per le comunità che vogliono sviluppare fonti energetiche rinnovabili. In questo modo si possono allocare le risorse energetiche di una comunità autosufficiente.
Si prevede che il mercato dei caricatori di bordo crescerà a un ritmo costante nei prossimi anni. Il crescente mercato dei veicoli elettrici sta guidando la crescita del settore. Inoltre, i miglioramenti nel sistema di ricarica stanno massimizzando la densità di potenza e il risparmio energetico. Di conseguenza, si prevede che il mercato globale dei caricatori di bordo raggiungerà i 6,5 miliardi di dollari entro il 2030. Ciò significa che il mercato crescerà a un CAGR del 16% tra il 2021 e il 2030.
Il futuro dell'infrastruttura di ricarica dipende dall'evoluzione delle politiche e degli standard del governo. I veicoli elettrici diventeranno sempre più diffusi nella nostra società e ciò significa che dobbiamo adattare l'infrastruttura di ricarica per soddisfare le loro esigenze. La chiave del successo in questo senso è considerare le esigenze delle parti interessate e sviluppare tecnologie di ricarica più intelligenti.
I caricabatterie di bordo devono essere in grado di far fronte alle esigenze dei veicoli elettrici e alle sfide che devono affrontare. La ricerca attuale si concentra sulla riduzione al minimo delle dimensioni e del peso mantenendo un'elevata densità di energia. Devono inoltre essere in grado di far fronte a calore, vibrazioni e rumore elettrico significativi.
Fili del sensore
I cavi dei sensori per i caricabatterie di bordo sono componenti vitali delle stazioni di ricarica di bordo. Queste stazioni di ricarica sono generalmente dotate di meccanismi di connessione e rilevamento della corrente per monitorare l'elettricità utilizzata. I fili forniscono segnali di feedback e sono generalmente specificati dagli schemi SAE J1772 o IEC 62196. I cavi dei sensori sono in genere più facili da progettare e utilizzano meno parti rispetto ai raccordi a spina convenzionali. Richiedono anche meno manutenzione e spesso sono meno costosi da sviluppare.
Siti verdi
Se stai cercando di costruire una nuova stazione di ricarica per il tuo veicolo elettrico, la città di Greenfield lo ha reso possibile con l'aiuto della Western Massachusetts Electric Company. Questa stazione di ricarica si trova vicino all'ingresso del primo piano dell'estremità nord del GCC ed è possibile accedervi utilizzando il codice di accesso fornito.
