ويجب عليهم التعامل مع البيئات المتطلبة
يعتبر سوق شواحن السيارات الكهربائية جذابًا للغاية في السنوات الخمس إلى السبع الأولى ، وبعد ذلك ستشتد المنافسة وسيصبح السوق ناضجًا. أولئك الذين يريدون البقاء على قيد الحياة سوف يضطرون إلى توحيد أو إيجاد مكان مناسب. أحد الاحتمالات هو التخصص في سوق مركبات البناء. هناك ، ستحتاج إلى جعل الشاحن الخاص بك مقاومًا للغبار ومقاومًا للحرارة.
الشحن اللاسلكي
يمكن أن يطيل الشحن اللاسلكي عمر الأجهزة المحمولة. وهي مناسبة بشكل خاص للمركبات التي تسير في مسارات محددة مسبقًا أو تتوقف عند نقاط معينة. وبالمثل ، فإن الشحن اللاسلكي مناسب للاستخدام السكني ، حيث تكون مستويات الطاقة أقل. أصبح الشحن اللاسلكي شائعًا بشكل متزايد في التطبيقات التجارية. تدمج Apple الشحن اللاسلكي في طرازي iPhone X و iPhone 8 الجديدين.
تقلل الشواحن اللاسلكية أيضًا من الحاجة إلى كبلات متعددة. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي توصيل كابل الشحن إلى الكثير من الحرارة ، مما يؤدي إلى إهدار الطاقة. يقدر تقرير حديث صادر عن OneZero أن أجهزة الشحن اللاسلكية يمكن أن تهدر 21 Wh من الطاقة.
يتم تشغيل أجهزة إرسال الشحن اللاسلكي بواسطة سكة DC من خمسة إلى 19 فولت ، مشتقة عادةً من محول طاقة تيار متردد / تيار مستمر أو منفذ USB. تحتوي أجهزة الإرسال على ملف ومكثف متسلسل. تنقل الملفات الطاقة من خلال الحث الكهرومغناطيسي. تدعم بعض أجهزة إرسال الشحن اللاسلكي المصفوفات متعددة الملفات. يتم تحديد طاقة الخرج تلقائيًا اعتمادًا على القوة المزدوجة للملفات.
تم تطوير تقنية الشحن اللاسلكي للسيارات والدراجات النارية والأجهزة المحمولة الأخرى. حاليًا ، من الممكن استخدام تقنية الشحن اللاسلكي في السيارات والشاحنات. تستخدم أجهزة الشحن اللاسلكية في العديد من التطبيقات التجارية والصناعية. على سبيل المثال ، قامت بعض مطاعم ماكدونالدز بتركيب محطات شحن لاسلكية.
تعد تقنية الشحن اللاسلكي حلاً مناسبًا لشحن السيارات الكهربائية. يمكن أن يساعد أيضًا في تحسين نطاق السيارة الكهربائية. هذا يلغي الحاجة إلى مخازن كبيرة للطاقة ويجعل المركبات الكهربائية أخف وزنا وأكثر إحكاما.
دوائر Sic MOSFETs
تحتاج أجهزة الشحن الموجودة على متن الطائرة إلى تبديد مئات الواط من الطاقة في هيكل مضغوط. هذا غالبا ما يتطلب التبريد بالسائل أو غرفة التبريد. يتمثل أحد الاعتبارات الرئيسية في التصميم في كيفية دمج المفاتيح مع ترتيب المبرد. إن SiC FETs مع حزم TO -247-4 L مناسبة تمامًا لأجهزة الشحن على متن الطائرة. باستخدام تقنية ترقق الرقاقة ، قالب تلبيد الفضة ، ولوحة عازلة من السيراميك ، تتمتع وحدات SiC FETs من UnitedSiC بأداء حراري ممتاز.
يمكن تكييف تقنية كربيد السيليكون مع مجموعة متنوعة من البيئات الصعبة. تعتبر أجهزة الشحن على متن الطائرة مثالًا نموذجيًا ، وقد تم استخدام مكونات كربيد السيليكون في تطبيقات السيارات لأكثر من عقد من الزمان. نظرًا لأن بطاريات السيارات أصبحت أكثر شيوعًا ، سيزداد الطلب على SiC MOSFETs.
في السيارات الكهربائية ، يمكن أن تحل دوائر SiC MOSFETs محل IGBT ، مما يوفر تصنيفًا عالي الجهد. توفر هذه التقنية الجديدة أيضًا تدفقًا ثنائي الاتجاه للطاقة ، مما يجعلها أكثر فائدة لأجهزة الشحن الموجودة على متن الطائرة وتطبيقات المركبات لكل شيء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لأجهزة كربيد السيليكون مساعدة المصممين على تحسين تصميمات أنظمة الطاقة وتقليل حجم ووزن مكوناتها.
في الشاحن ثنائي الاتجاه الموجود على متن الطائرة ، يتم استخدام وحدتي MOSFET بسعة 60 mO في كل موضع ، ويتم استخدام وحدة MOSFET بسعة 25 mO في موضع DCDC. يستخدم التصميم المرجعي للشاحن ثنائي الاتجاه الذي تم تطويره بواسطة Wolfspeed تقنية Wolfspeed SiC MOSFET و Wolfspeed لمعالجة تحديات تصميم الطاقة. والنتيجة هي انخفاض عدد المكونات وحجمها وزيادة كثافة طاقة النظام.
من المتوقع أن يتجاوز سوق صناعة السيارات لحلول طاقة SiC مليار دولار بحلول عام 2025. ومن المتوقع أن ينمو بمعدل 38 بالمائة سنويًا. الطلب مدفوع بشواحن اللوحة القائمة على SiC ومحولات DC-DC ومحولات الجر. في الآونة الأخيرة ، أطلقت UnitedSiC تقنية SiC FET من الجيل الرابع (G4) 750V الجديدة ، والتي لديها القدرة على توفير كثافة طاقة محسنة ، وخسارة أقل للطاقة ، ومقاييس أداء تكلفة محسّنة.
الثنائيات
ستكون شواحن السيارات الكهربائية هي مستقبل النقل وستحتاج إلى أن تكون قادرة على تلبية متطلبات المستهلكين في العديد من البيئات المختلفة. يتمثل التحدي الذي يواجه المصنعين والموزعين في إيجاد طريقة للاستفادة من هذا السوق المتنامي والتأكد من قدرتهم على المنافسة. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الحاجة إلى الجودة والسرعة.
جعلت التكنولوجيا من الممكن تطوير حل لمشكلة الكهرباء المتقطعة. هذه التكنولوجيا هي أيضًا حل جيد للمجتمعات التي ترغب في تطوير مصادر الطاقة المتجددة. بهذه الطريقة ، يمكن تخصيص موارد الطاقة لمجتمع مكتفٍ ذاتيًا.
من المتوقع أن ينمو سوق الشاحن على متن الطائرة بوتيرة ثابتة في السنوات القادمة. يقود السوق المتنامي للسيارات الكهربائية النمو في هذه الصناعة. علاوة على ذلك ، تعمل التحسينات في نظام الشحن على زيادة كثافة الطاقة وتوفير الطاقة. نتيجة لذلك ، من المتوقع أن يصل سوق الشاحن العالمي على متن الطائرة إلى 6.5 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030. وهذا يعني أن السوق سينمو بمعدل نمو سنوي مركب بنسبة 16 في المائة بين عامي 2021 و 2030.
يعتمد مستقبل البنية التحتية للشحن على تطور سياسة الحكومة ومعاييرها. ستصبح السيارات الكهربائية أكثر انتشارًا في مجتمعنا ، وهذا يعني أننا بحاجة إلى تكييف البنية التحتية للشحن لتلبية متطلباتهم. مفتاح النجاح في هذا الصدد هو النظر في احتياجات أصحاب المصلحة وتطوير تقنيات شحن أكثر ذكاءً.
يجب أن تكون أجهزة الشحن على متن الطائرة قادرة على التعامل مع متطلبات السيارات الكهربائية والتحديات التي تواجهها. تركز الأبحاث الحالية على تقليل حجمها ووزنها مع الحفاظ على كثافة طاقة عالية. يجب أن يكونوا قادرين أيضًا على التعامل مع الحرارة والاهتزاز والضوضاء الكهربائية.
أسلاك الاستشعار
تعد أسلاك المستشعر لأجهزة الشحن الموجودة على متن الطائرة من المكونات الحيوية لمحطات الشحن الموجودة على متن الطائرة. عادة ما تكون محطات الشحن هذه مزودة بآليات اتصال واستشعار للتيار لمراقبة الكهرباء المستخدمة. توفر الأسلاك إشارات ارتجاعية ويتم تحديدها بشكل عام بواسطة مخططات SAE J1772 أو IEC 62196. عادةً ما تكون أسلاك المستشعرات أسهل في التصميم واستخدام أجزاء أقل من تركيبات التوصيل التقليدية. كما أنها تتطلب صيانة أقل وغالبًا ما يكون تطويرها أقل تكلفة.
مواقع Greenfield
إذا كنت تبحث عن بناء محطة شحن جديدة لسيارتك الكهربائية ، فقد أتاحت بلدة Greenfield ذلك بمساعدة شركة Western Massachusetts Electric Company. تقع محطة الشحن هذه بالقرب من مدخل الطابق الأول بالطرف الشمالي لدول مجلس التعاون الخليجي ويمكنك الوصول إليها باستخدام رمز الوصول المقدم.
