Gyártók Szilíciummal turbózza a Toyota a hibridjeit

Szilíciummal turbózza a Toyota a hibridjeit

autopro.hu | 2014.05.21 16:11

Szilíciummal turbózza a Toyota a hibridjeit

A Toyota a Densóval közösen olyan szilícium-karbid (SiC) teljesítmény félvezetőt fejlesztett ki, amelyet autóipari teljesítmény-vezérlő rendszerekben (PCU) terveznek alkalmazni. Az autógyártó egy éven belül megkezdi az újfajta PCU-val felszerelt gépkocsik közúti tesztjeit Japánban.

A várakozások szerint az anyag alkalmazásával az autógyártó tíz százalékkal javítaná hibrid gépjárműveinek üzemanyag-fogyasztását, továbbá nyolcvan százalékkal csökkentené a PCU méretét a jelenlegi, kizárólag szilícium alapú teljesítmény félvezetőket alkalmazó egységekhez viszonyítva. Az SiC teljesítmény félvezetők be- és kikapcsolás során észlelt teljesítményvesztesége igen alacsony, ami nagyobb frekvencián is jó hatásfokú energiaáramlást tesz lehetővé. Ennek köszönhetően a mérnökök csökkenthették a PCU térfogatának mintegy 40 százalékát kitevő két komponens, a tekercs és a kondenzátor méretét.

A PCU fontos szerepet játszik a hibridek és egyéb, részben vagy egészben elektromos hajtásláncú járművek működésében: ez az egység szállítja az elektromos energiát az akkumulátortól a elektromos motorig, szabályozva a jármű sebességét, illetve a fékenergia-visszanyerés során megtermelt áramot az akkumulátorba. Másfelől viszont a hibrid járműveknél tapasztalt energiaveszteség mintegy 25 százaléka a PCU számlájára írható; ebből hozzávetőlegesen 20 százalék magára a teljesítmény félvezetőre esik. A hibrid járművek hatásfok javításának egyik elsődleges módja a teljesítmény félvezető hatásfokának javítása lehet, ami a belső ellenállás csökkentésével érhető el. A Prius benzin-elektromos hibrid gépkocsi 1997-es bevezetése óta a Toyota folyamatosan dolgozik a teljesítmény félvezetők házon belüli fejlesztésén, a hibrid járművek üzemanyag-fogyasztásának csökkentésén.

Mivel az SiC magasabb hatásfokot tesz lehetővé, mint önmagában a szilícium, a Toyota és a Denso már az 1980-as években hozzáfogott az alapvető kutatásokhoz. A Toyota hibrid prototípusokba szánt PCU-kba építette be a közösen kifejlesztett SiC teljesítmény félvezetőket; a tesztpályákon végzett próbák igazolták, hogy több mint öt százalékkal csökkent a járművek üzemanyag-fogyasztása.

A Toyota tavaly decemberben, a Hirose üzemben létrehozott egy, az SiC félvezetők célzott fejlesztésére alkalmas laboratóriumot. Hirose az elektronikus vezérlők, félvezetők és hasonló berendezések kutatására, fejlesztésére és gyártására szakosodott üzem.

Kiemelt Partnereink