Toyota zobowiązała się zrobić kolejny krok naprzód w rozwoju pojazdów hybrydowych i elektrycznych. Odkryj nowy system, który wykorzystuje węglik krzemu w konstrukcji modułów sterowników mocy, z obietnicą większej wydajności.
Toyota jest jedną z marek, która wraz z Denso zainwestowała najwięcej w rozwój alternatywnych technologii dla pojazdów hybrydowych w ramach partnerstwa, które trwa już od 34 lat.
W wyniku tych badań Toyota prezentuje teraz nową generację modułów sterownika mocy (PCU), które stanowią centrum operacyjne w tych pojazdach, wykorzystując jeden z najtwardszych materiałów na ziemi: węglik krzemu (SiC).
Poprzez zastosowanie półprzewodników z węglika krzemu (SiC) w budowie PCU – kosztem tradycyjnych półprzewodników krzemowych – Toyota twierdzi, że możliwe jest zwiększenie autonomii pojazdów hybrydowych i elektrycznych o około 10%.
Może to być marginalna zaleta, ale należy zauważyć, że przewodniki SiC odpowiadają za straty mocy tylko 1/10 podczas przepływu prądu, co pozwala zmniejszyć wielkość elementów, takich jak cewki i kondensatory o około 40%, co stanowi ogólne 80% zmniejszenie rozmiaru PCU.
Dla Toyoty jest to szczególnie ważne, ponieważ sam PCU odpowiada za 25% strat energii w pojazdach hybrydowych i elektrycznych, a półprzewodniki PCU odpowiadają za 20% całkowitych strat.
PCU jest jednym z najważniejszych podzespołów w pojazdach hybrydowych i elektrycznych, ponieważ to właśnie PCU jest odpowiedzialne za dostarczanie prądu elektrycznego z akumulatorów do silnika elektrycznego, za sterowanie obrotem silnika elektrycznego, za zarządzanie regeneracją i system odzysku energii, a wreszcie poprzez przełączanie pracy silnika elektrycznego pomiędzy jednostką napędową a jednostką wytwórczą.
Obecnie układy PCU składają się z kilku elementów elektronicznych, z których najważniejszymi okazują się różne półprzewodniki krzemowe o różnej mocy elektrycznej i rezystancji. Właśnie w technologii półprzewodnikowej zastosowanej w PCU w grę wchodzi ta nowa technologia Toyoty, która jest bardziej wydajna w trzech decydujących obszarach: zużycie energii, rozmiar i właściwości termiczne.
Toyota wie, że o ile nie pojawiają się akumulatory z bardziej zaawansowaną technologią o dużej gęstości energii, które potrafią doskonale łączyć niezwykłe wartości (Ah i V), to jedynym zasobem, z którego będzie w stanie zwiększyć efektywność energetyczną, jest zrobienie wszystkiego elementy elektryczne, które są częścią elektronicznego zarządzania bardziej wydajne i odporne.
Przyszłość Toyoty z tymi nowymi kierowcami jest obiecująca – mimo że koszty produkcji wciąż są od 10 do 15 razy wyższe niż w przypadku konwencjonalnych – biorąc pod uwagę już osiągnięte partnerstwo w zakresie umasowienia tych komponentów i testy już przeprowadzone na drogach z 5% wzrostem w gwarantowane minimum. Obejrzyj wideo, rewolucję, jaką wykonują półprzewodniki z węglika krzemu: