Toyota zet zich in om nog een stap voorwaarts te zetten in de ontwikkeling van hybride en elektrische voertuigen. Ontdek een nieuw systeem dat siliciumcarbide gebruikt bij de constructie van vermogenscontrollermodules, met beloften van grotere efficiëntie.
Toyota is een van de merken die het meest heeft geïnvesteerd in de ontwikkeling van alternatieve technologieën voor hybride voertuigen, samen met Denso, in een partnerschap dat een respectabele 34 jaar heeft geduurd.
Als resultaat van dit onderzoek presenteert Toyota nu een nieuwe generatie Power Controller Modules (PCU) – die het operationele centrum in deze voertuigen vormen – die gebruik maken van een van de hardste materialen op aarde: Silicium Carbide (SiC).
Door het gebruik van halfgeleiders van siliciumcarbide (SiC) in de constructie van PCU's – ten koste van traditionele siliciumhalfgeleiders – beweert Toyota dat het mogelijk is om de autonomie van hybride en elektrische voertuigen met ongeveer 10% te verbeteren.
Het kan een marginaal voordeel zijn, maar het moet worden opgemerkt dat SiC-geleiders verantwoordelijk zijn voor vermogensverliezen van slechts 1/10 tijdens de stroom, waardoor de grootte van componenten zoals spoelen en condensatoren met ongeveer 40% kan worden verminderd, wat neerkomt op een algehele 80% reductie in PCU-grootte.
Voor Toyota is dit vooral belangrijk omdat de PCU alleen verantwoordelijk is voor 25% van het energieverlies in hybride en elektrische voertuigen, terwijl PCU-halfgeleiders 20% van de totale verliezen voor hun rekening nemen.
De PCU is een van de meest vitale componenten in hybride en elektrische voertuigen, omdat het de PCU is die verantwoordelijk is voor het leveren van de elektrische stroom van de accu's aan de elektromotor, voor het regelen van de rotatie van de elektromotor, voor het beheer van de regeneratie en terugwinningssysteem energie, en tenslotte door de werking van de elektromotor te schakelen tussen de voortstuwingseenheid en de opwekkingseenheid.
Momenteel bestaan PCU's uit verschillende elektronische elementen, waarvan de belangrijkste de verschillende siliciumhalfgeleiders blijken te zijn, met verschillende elektrische vermogens en weerstanden. Juist in de in de PCU toegepaste halfgeleidertechnologie komt deze nieuwe Toyota-technologie om de hoek kijken, die efficiënter is op drie cruciale gebieden: energieverbruik, grootte en thermische eigenschappen.
Toyota weet dat hoewel batterijen met een meer geavanceerde technologie met een hoge energiedichtheid niet verschijnen, die opmerkelijke waarden van (Ah en V perfect kunnen combineren), de enige bron waarmee het de energie-efficiëntie kan verhogen, is om alle elektrische componenten die deel uitmaken van elektronisch beheer efficiënter en resistenter.
Toyota's toekomst met deze nieuwe coureurs is veelbelovend – ondanks dat de productiekosten nog steeds 10 tot 15 keer hoger zijn dan bij conventionele – gezien de partnerschappen die al zijn bereikt bij de massificatie van deze componenten en de tests die al op de weg zijn uitgevoerd met een winst van 5% in de minimaal gegarandeerd. Bekijk via de video de revolutie die halfgeleiders van siliciumcarbide uitvoeren: