Caricabatteria per auto (OBC)
Il caricabatterie di bordo è responsabile della conversione della corrente alternata in corrente continua per caricare la batteria.
Attualmente, i veicoli elettrici a bassa velocità e i mini veicoli elettrici A00 sono dotati principalmente di caricabatterie da 1,5 kW e 2 kW, mentre più di 100 autovetture A00 sono dotate di caricabatterie da 3,3 kW e 6,6 kW.
La maggior parte della ricarica AC dei veicoli commerciali utilizza 380 Velettricità industriale trifase e la potenza è superiore a 10 kW.
Secondo i dati di ricerca del Gaogong Electric Vehicle Research Institute (GGII), nel 2018 la domanda di nuovi caricabatterie di bordo per veicoli a energia rinnovabile in Cina ha raggiunto 1.220.700 set, con un tasso di crescita annuo del 50,46%.
Dal punto di vista della struttura del mercato, i caricabatterie con potenza di uscita superiore a 5 kW occupano una quota maggiore del mercato, circa il 70%.
Le principali imprese straniere produttrici di caricabatterie per auto sono Kesida,Emerson, Valeo, Infineon, Bosch e altre aziende e così via.
Un tipico OBC è composto principalmente da un circuito di potenza (i componenti principali includono PFC e DC/DC) e da un circuito di controllo (come mostrato di seguito).
Tra queste, la funzione principale del circuito di potenza è quella di convertire la corrente alternata in corrente continua stabile; il circuito di controllo serve principalmente a realizzare la comunicazione con la batteria e, in base alla richiesta, a controllare l'uscita del circuito di azionamento della potenza, con una determinata tensione e corrente.
I diodi e i tubi di commutazione (IGBT, MOSFET, ecc.) sono i principali dispositivi semiconduttori di potenza utilizzati nell'OBC.
Con l'applicazione di dispositivi di potenza in carburo di silicio, l'efficienza di conversione dell'OBC può raggiungere il 96% e la densità di potenza può raggiungere 1,2 W/cc.
Si prevede che in futuro l'efficienza aumenterà ulteriormente fino al 98%.
Topologia tipica del caricabatterie per veicoli:
Gestione termica dell'aria condizionata
Nel sistema di refrigerazione dell'aria condizionata dei veicoli elettrici, poiché non è presente un motore, il compressore deve essere azionato elettricamente; attualmente è ampiamente utilizzato il compressore elettrico a spirale integrato con il motore di azionamento e il controller, che presenta un'elevata efficienza di volume e un basso costo.
L'aumento della pressione è la principale direzione di sviluppo dicompressori scroll in futuro.
Il riscaldamento e l'aria condizionata dei veicoli elettrici meritano relativamente più attenzione.
Poiché non è il motore a fungere da fonte di calore, i veicoli elettrici solitamente utilizzano termistori PTC per riscaldare l'abitacolo.
Sebbene questa soluzione sia veloce e automatica, la temperatura costante è una tecnologia più matura, ma lo svantaggio è che il consumo energetico è elevato, soprattutto in ambienti freddi, quando il riscaldamento PTC può compromettere oltre il 25% della durata dei veicoli elettrici.
Per questo motivo, la tecnologia di condizionamento dell'aria con pompa di calore è gradualmente diventata una soluzione alternativa, in grado di far risparmiare circa il 50% di energia rispetto al sistema di riscaldamento PTC a una temperatura ambiente di circa 0 °C.
In termini di refrigeranti, la "Direttiva sui sistemi di condizionamento dell'aria per autoveicoli" dell'Unione Europea ha promosso lo sviluppo di nuovi refrigeranti peraria condizionatae l'impiego del refrigerante ecologico CO2 (R744) con GWP 0 e ODP 1 è gradualmente aumentato.
Rispetto all'HFO-1234yf, all'HFC-134a e ad altri refrigeranti, solo a -5 gradi hanno un buon effetto di raffreddamento, mentre a -20°C il rapporto di efficienza energetica del riscaldamento con CO2 può ancora raggiungere 2, il futuro dell'efficienza energetica della pompa di calore per veicoli elettrici è la scelta migliore.
Tabella: Tendenza allo sviluppo dei materiali refrigeranti
Con lo sviluppo dei veicoli elettrici e il miglioramento del valore del sistema di gestione termica, lo spazio di mercato della gestione termica dei veicoli elettrici è diventato più ampio.
Data di pubblicazione: 16-10-2023