Ερευνητές αναπτύσσουν μετασχηματιστές για ταχεία φόρτιση στο σπίτι

Η γρήγορη φόρτιση έχει εξελιχθεί σε «σαφάρι»

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα κατέχουν ένα σεβαστό «κομμάτι» από το μερίδιο της παγκόσμιας αγοράς. Σε κάποιες χώρες, τα νούμερα των πωλήσεών τους δεν τα έχουν πάει όσο καλά αναμενόταν, όμως, υπάρχουν και παραδείγματα σαν και της Νορβηγίας, στην οποία έχουν ξεπεράσει τα βενζινοκίνητα και βαίνουν ολοταχώς προς την κατάκτηση της πρώτης θέσης των προτιμήσεων των οδηγών. Μάλιστα, το ζήτημα αυτό είναι ιδιαίτερα υποκειμενικό, καθώς έχουμε να κάνουμε με τις συνθήκες όπου επικρατούν ανά χώρα σε επίπεδο μέσου εισοδήματος (το οποίο επηρεάζει τόσο το κόστος αγοράς, όσο και το κόστος συντήρησης ενός ηλεκτρικού), το επίπεδο τεχνογνωσίας των τεχνικών, μα κυρίως, τις υποδομές που διαθέτει ένα κράτος.

Πιο συγκεκριμένα, αναφερόμαστε στο δίκτυο φορτιστών που διατίθεται σε μια χώρα. Είναι αυτονόητο πως αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά κριτήρια, καθώς, ανεξαρτήτως του επιπέδου αυτονομίας της μπαταρίας ενός αυτοκινήτου με ηλεκτρική κίνηση, ο ανεφοδιασμός της παίζει τεράστιο ρόλο. Οι – συνήθως – πενιχρές δυνατότητες των συμβατικών φορτιστών ωθούν τον κόσμο στον εντοπισμό ταχυφορτιστών, που συνήθως, πρέπει να έχουν τύχη για να τους εντοπίσουν άδειους και καταλήγουμε σε συνθήκες «το μη χείρον βέλτιστον».
 

To Wallbox αποτελεί την καλύτερη επιλογή για κατ οίκον φόρτιση

Την λύση στο ζήτημα της εξοικονόμησης χρόνου φαίνεται να υπόσχεται μια ομάδα ερευνητών, η οποία ανέπτυξε έναν μετασχηματιστή ο οποίος θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά την ταχύτητα φόρτισης ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου. Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή, ξεκινώντας με τα της φόρτισης: Αν και είναι εφικτή η διαδικασία τροφοδοσίας ηλεκτρικού σε οικιακή πρίζα (μέσω αντάπτορα Schuko), είναι τόσο λιγότερο ασφαλής, όσο και πιο χρονοβόρα από το να πραγματοποιηθεί μέσω ενός επιτοίχιου φορτιστή Wallbox. Σε αριθμούς, η ροή ρεύματος μέσω Schuko ανέρχεται στα 2,3 kW, ενώ από το Wallbox φτάνει έως και 22 kW, καθιστώντας έτσι την φόρτιση στο σπίτι ως μια λύση τελευταίας επιλογής.

Οι ερευνητές υπόσχονται μικρότερες τάσεις και αυξημένη απόδοση

Ο λόγος για το σχέδιο με τίτλο «EnerConnect», το οποίο ιθύνοντες και μετέχοντες, αποτελούν ερευνητές από το Ινστιτούτο Fraunhofer για την Αξιοπιστία και την Μικροολοκλήρωση (ΙΖΜ), ένα από τα μεγαλύτερα ερευνητικά ινστιτούτα της Ευρώπης. Με την συνεργασία του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Βερολίνου, αλλά και την συμμετοχή αρκετών εταίρων από τον ευρύτερο κλάδο. Ποια είναι όμως η τεχνολογική καινοτομία;

Σύμφωνα με δημοσίευμα του τεχνολογικού ψηφιακού μέσου «Inside Digital», έχουν κατασκευαστεί νέα τρανζιστοράκια από νιτρίδιο γαλλίου (GaN), κάνοντας δυνατό το μπλοκάρισμα θετικών τάσεων προς δύο κατευθύνσεις και όχι μόνο προς μία. Έτσι, γίνεται εφικτή η λειτουργία του επονομαζόμενου κυκλώματος «bucket-boost», το οποία επιτρέπει τη χαμηλότερη ρύθμιση της τάσης εισόδου εάν αυτή απαιτηθεί, ενώ οι τωρινοί ανορθωτές ισχύος, λειτουργούν μόνο με υψηλή. Έτσι, οι μικρότερες τάσεις μπορούν να αυξήσουν την απόδοση και ο ανορθωτής θα χρειάζεται μόνο ένα κύκλωμα και όχι δύο όπως γίνεται με την παρούσα τεχνολογία.

Ευελπιστούν τον οκταπλασιασμό της πυκνότητας ισχύος των φορτιστών

Οι ερευνητές ευελπιστούν στην αύξηση της αποδοτικότητας του μετασχηματιστή έως και το 99%, όπως και στην άνοδο της συχνότητας μεταγωγής έως και τα 300 kiloherz (kHz). Ενδεχομένως, η πυκνότητα της ισχύος θα μπορούσε να φτάσει ακόμη και οκταπλάσια επίπεδα σε σχέση με τους σημερινούς φορτιστές που βρίσκονται στο εμπόριο, αυξάνοντας έτσι ραγδαία την ταχύτητα φόρτισης. Μάλιστα, η κοινοπραξία σχεδιάζει ήδη το μέλλον, θέλοντας να βελτιώσει το κύκλωμα έτσι ώστε να εξυπηρετεί και το δημόσιο δίκτυο. Σύμφωνα με το Ινστιτούτο ΙΖΜ, η τεχνολογία θα μπορούσε να επεκταθεί και πέραν των ηλεκτρικών μοντέλων και συγκεκριμένα στα φωτοβολταϊκά συστήματα.