بهبود قدرت و میزان پیمایش خودروهای برقی با نسل جدید اینورترها؛ تکنولوژی مسابقه در خودروهای شهری

مک لارن از نسل پنجم اینورترهای به کار رفته در مسابقات اتومبیل رانی را در خودروهای جدید خود استفاده خواهد کرد. یکی از مهم‌ترین بخش‌های قوای محرکه برقی اینورترها هستند. اخیرا بخش مهندسی مک لارن، Nio، Equipmake و BorgWarner از نسل پنجم اینورترهای 800V رونمایی کرده اند. مهم‌ترین ویژگی اینورترهای جدید افزایش برد حرکتی و قدرت خودروهای برقی است.

اینورترها جریان DC خارج شده از باتری‌ها را به جریان 3 فاز AC تغییر می‌دهند. این جریان به صورت معکوس و AC به DC نیز وجود دارد.

همچنین اینورترها نقش کنترل کننده میزان دور خوردن موتور الکتریکی را نیز ایفا می‌کنند.

نسل جدید اینورترها جایگزین ماسفت (ترانزیستور اثر میدانی نیم رسانا اکسید – فلزی) سیلیکون کاربیدی و سیلیکون IGBT (ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده) شده‌اند.

این ترانزیستورها نقش سوییچینگ را ایفا می‌کنند و در حین پروسه تبدیل DC به AC نقش ایفا می‌کنند.

هر یک از فاز‌های برق 3 فاز به صورت موج است که در اوج خود به 120 درجه می‌رسد.

این زاویه باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی چرخشی می‌شود که روتور را می‌چرخاند. با تغییر فرکانس امواج می‌توان سرعت موتور را تغییر داد.

ماسفت‌های Sic یا همان سیلیکون کاربید می‌تواند جریان را خیلی سریع‌تر تغییر دهد و قدرت بسیار بالایی را کنترل کند.

حال اینورتر جدید شرکت Equipmake ادعا کرده است که اینورتر HPI-800 آن می‌تواند با فرکانس 40 کیلوهرتز این کار سوئیچینگ را انجام دهد. در مقام مقایسه اینورترهای قدیمی IGBT با فرکانس 20 کیلوهرتز این کار را انجام می‌دهند.

همچنین اینورتر جدید به علت استفاده از مواد سبک وزن نسبت قدرت به وزن برابر با 134 اسب بخار به ازای هر کیلوگرم را دارد. این نسبت در اینورترهای قدیمی برابر با 54 اسب بخار به ازای هر کیلوگرم است.

اینورتر شرکت Nio توسط بخش قوای محرکه آن توسعه پیدا کرده است. این اینورتر در محصول جدید این شرکت چینی یعنی ET7 به کار خواهد رفت.

اینورتر جدید Nio تلفات سوئیچینگ را تا بیش از 30 درصد کاهش می‌دهد. همچنین تلفات قدرت نیز 4 درصد کاهش پیدا می‌کند و در مجموع شاهد افزایش قدرت به میزان 5 درصد خواهیم بود.

اما اینورتر جدید مک لارن می‌تواند تا حداکثر قدرت 469 اسب بخار (335 اسب بخار به صورت مداوم) با وزن تنها 5.5 کیلوگرم و اشغال فضای برابر با 3.79 لیتر را به حرکت درآورد.

شرکت بورگوارنر هیچ اسم عجیب و غریبی برای اینورتر خود نگذاشته است. در اینجا نیز تلفات رسانایی کمتر شده و راندمان سوئیچینگ بالا رفته است.

طبق مقایسه مهندسین این شرکت تلفات به میزان 70 درصد کاهش پیدا کرده است.

امروزه معماری 800V تبدیل به استاندارد صنعت خودروسازی شده است. به گونه‌ای که شارژ فوق سریع را ممکن می‌سازد. با دو برابر کردن ولتاژ از 400 به 800 می‌توان قدرت را بدون افزایش جریان (آمپر) افزایش داد.

در نتیجه کابل کشی‌ها کوچکتر و سبک‌تر خواهد شد و این خود به کاهش تلفات برقی کاهش پیدا می‌کند.

با نسل جدید باتری‌های حالت جامد و آند‌های ساخته شده با سیلیکون که چگالی انرژی بالاتری دارند و همینطور سبک وزن هستند و انقلاب فناوری در ساخت اینورترها به نظر می‌رسد نسل جدید خودروهای برقی تیر خلاص را به موتورهای احتراقی خواهند زد.

پیش از این در مطالب جداگانه‌ای به نسل جدید موتورهای الکتریکی و همینطور موتور جدید الکتریکی شرکت بی ام و پرداخته بودیم که می‌توانید مطلب آن را در ادامه مطالعه کنید.

فن آوری به کار رفته در موتورهای الکتریکی؛ در زیر پوست یک موتور الکتریکی چه خبر است؟

شاهکار مهندسی آلمانی؛ نگاهی به نسل پنجم موتورهای الکتریکی بی ام و مجهز به جاروبک معرفی شد