Autoladegerät (OBC)
Das Bordladegerät ist für die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom zum Laden der Power-Batterie zuständig.
Derzeit sind langsame Elektrofahrzeuge und A00-Mini-Elektrofahrzeuge hauptsächlich mit 1,5-kW- und 2-kW-Ladegeräten ausgestattet, und mehr als A00-Pkw sind mit 3,3-kW- und 6,6-kW-Ladegeräten ausgestattet.
Der Großteil des AC-Ladens wird von Nutzfahrzeugen genutzt 380VDreiphasen-Industriestrom, und die Leistung liegt über 10 kW.
Den Forschungsdaten des Gaogong Electric Vehicle Research Institute (GGII) zufolge erreichte die Nachfrage nach Bordladegeräten für neue Energiefahrzeuge in China im Jahr 2018 1.220.700 Sets, was einer Wachstumsrate von 50,46 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.
Aus Sicht der Marktstruktur nehmen Ladegeräte mit einer Ausgangsleistung von mehr als 5 kW einen größeren Marktanteil von etwa 70 % ein.
Die wichtigsten ausländischen Unternehmen, die Autoladegeräte herstellen, sind Kesida,Emerson, Valeo, Infineon, Bosch und andere Unternehmen und so weiter.
Ein typischer OBC besteht hauptsächlich aus einem Stromkreis (zu den Kernkomponenten gehören PFC und DC/DC) und einem Steuerkreis (wie unten gezeigt).
Unter diesen besteht die Hauptfunktion des Stromkreises darin, Wechselstrom in stabilen Gleichstrom umzuwandeln;Die Steuerschaltung dient hauptsächlich dazu, die Kommunikation mit der Batterie zu erreichen und je nach Bedarf eine bestimmte Spannung und einen bestimmten Strom auszugeben, um die Leistungsantriebsschaltung zu steuern.
Dioden und Schaltröhren (IGBTs, MOSFETs usw.) sind die wichtigsten Leistungshalbleiterbauelemente, die in OBC verwendet werden.
Durch den Einsatz von Siliziumkarbid-Leistungsgeräten kann der Umwandlungswirkungsgrad von OBC 96 % und die Leistungsdichte 1,2 W/cm³ erreichen.
Der Wirkungsgrad soll in Zukunft weiter auf 98 % steigen.
Typische Topologie eines Fahrzeugladegeräts:
Wärmemanagement der Klimaanlage
Da im Kühlsystem der Klimaanlage von Elektrofahrzeugen kein Motor vorhanden ist, muss der Kompressor mit Strom angetrieben werden, und derzeit wird häufig der in den Antriebsmotor und die Steuerung integrierte elektrische Scroll-Kompressor verwendet, der einen hohen Volumenwirkungsgrad und einen niedrigen Wirkungsgrad aufweist kosten.
Zunehmender Druck ist die Hauptentwicklungsrichtung vonScroll-Kompressoren in der Zukunft.
Die Klimaanlagenheizung von Elektrofahrzeugen verdient relativ mehr Aufmerksamkeit.
Aufgrund des Fehlens eines Motors als Wärmequelle nutzen Elektrofahrzeuge meist PTC-Thermistoren zur Beheizung des Cockpits.
Obwohl es sich bei dieser Lösung um eine schnelle und automatische Konstanttemperatur handelt, ist die Technologie ausgereifter. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass der Stromverbrauch hoch ist, insbesondere in kalten Umgebungen, in denen die PTC-Heizung mehr als 25 % der Lebensdauer von Elektrofahrzeugen ausmachen kann.
Daher hat sich die Wärmepumpen-Klimatechnik nach und nach zu einer alternativen Lösung entwickelt, die bei einer Umgebungstemperatur von etwa 0 °C etwa 50 % Energie im Vergleich zu PTC-Heizsystemen einsparen kann.
Im Hinblick auf Kältemittel hat die „Automotive Air Conditioning System Directive“ der Europäischen Union die Entwicklung neuer Kältemittel gefördertKlimaanlage, und der Einsatz des umweltfreundlichen Kältemittels CO2 (R744) mit GWP 0 und ODP 1 hat sukzessive zugenommen.
Im Vergleich zu HFO-1234yf haben HFC-134a und andere Kältemittel nur bei -5 Grad über eine gute Kühlwirkung, CO2 bei -20℃ Heizenergie-Effizienzverhältnis kann immer noch 2 erreichen, ist die Zukunft der Energieeffizienz von Elektrofahrzeug-Wärmepumpen-Klimaanlagen ist die beste Wahl.
Tabelle: Entwicklungstrend von Kältemittelmaterialien
Mit der Entwicklung von Elektrofahrzeugen und der Wertsteigerung von Wärmemanagementsystemen ist der Markt für das Wärmemanagement von Elektrofahrzeugen breit gefächert.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. Okt. 2023