स्टीफ़न शिंडलर द्वारा, फ़्रौनहोफ़र-इंस्टीट्यूट फ़ार ज़ुवेर्लास्सिग्केइट और माइक्रोइंटीग्रेशन IZM
EnerConnect प्रोजेक्ट पर, फ्रौनहोफर IZM के शोधकर्ता एक ऐसी प्रणाली डिजाइन करने के लिए द्विदिशात्मक अवरोधक गैलियम नाइट्राइड (GaN) ट्रांजिस्टर का परीक्षण कर रहे हैं जिसका उपयोग अगली पीढ़ी के सक्रिय कन्वर्टर्स और रेक्टिफायर के साथ किया जा सकता है।नवोन्मेषी हार्डवेयर एक अलग रूपांतरण चरण की आवश्यकता को हटा देता है और रिकॉर्ड 99% दक्षता प्राप्त कर सकता है।
चार्जइलेक्ट्रिक वाहनसिद्धांत रूप में, अपने स्वयं के गैराज में आराम संभव है।वाणिज्यिक त्वरित चार्जर की तुलना में, यह एक अप्रभावी विकल्प बना हुआ है: जब घरेलू सॉकेट से आने वाली प्रत्यावर्ती धारा को इलेक्ट्रिक कार के लिए आवश्यक प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित किया जाता है, तो संक्रमण में काफी मात्रा में बिजली खो जाती है।यहां तक कि कई ईवी मालिकों के स्वामित्व वाले आधुनिक वॉलबॉक्स भी उस मूलभूत समस्या को पूरी तरह से हल नहीं करते हैं।
एनरकोनेक्ट प्रोजेक्ट के हिस्से के रूप में, फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर रिलायबिलिटी एंड माइक्रोइंटीग्रेशन आईजेडएम और टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ बर्लिन के वैज्ञानिकों ने अपने उद्योग भागीदारों डेल्टा इलेक्ट्रॉनिक्स इंक, बीआईटी जीएमबीएच और इनफिनियन टेक्नोलॉजीज एजी के साथ मिलकर अभिनव द्विदिशात्मक अवरोधन के साथ एक प्रणाली का निर्माण किया है।GaN ट्रांजिस्टर.
ये ट्रांजिस्टर बिजली घनत्व और दक्षता के मामले में पर्याप्त लाभ लाते हैं और सामान्य घरेलू सॉकेट से इलेक्ट्रिक वाहनों को चार्ज करने को और अधिक प्रभावी बनाने का वादा करते हैं।
द्विदिशात्मक GaN ट्रांजिस्टर कैसे काम करते हैं?
इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग किए जाने वाले सक्रिय रेक्टिफायर पहले से ही गैलियम नाइट्राइड (GaN) या की क्षमताओं का उपयोग करते हैंसिलिकन कार्बाइड(SiC) अर्धचालक, जो छोटे, सस्ते निष्क्रिय हार्डवेयर में उच्च स्विचिंग आवृत्तियों को संभाल सकते हैं।हालाँकि, वर्तमान प्रणालियाँ द्विदिशात्मक GaN ट्रांजिस्टर के विपरीत, वोल्टेज को केवल एक दिशा में लॉक कर सकती हैं।इनमें नकारात्मक और सकारात्मक दोनों वोल्टेज को संभालने के लिए दो गेट संरचनाएं हैं, जो नए स्विचिंग आर्किटेक्चर को विशेष रूप से सार्वजनिक ग्रिड के साथ उपयोग किए जाने वाले कन्वर्टर्स और रेक्टिफायर के लिए आकर्षक बनाती हैं।
शोधकर्ता जिस विशेष सर्किट टोपोलॉजी पर काम कर रहे हैं, उसने अभी तक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में बहुत अधिक भूमिका नहीं निभाई है, क्योंकि यह पारंपरिक घटकों के साथ बहुत जटिल रही होगी।सिस्टम को बक-बूस्ट कनवर्टर कहा जाता है, जो उच्च या निम्न इनपुट वोल्टेज के साथ काम कर सकता है।चाल द्विदिशात्मक अवरोधक ट्रांजिस्टर में निहित है, जो इस डिज़ाइन के सभी लाभों को प्राप्त कर सकता है।
इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए वर्तमान प्रथा उच्च वोल्टेज पर सक्रिय रेक्टिफायर लगाने की है।फ्राउनहोफ़र IZM में वर्तमान में जिस नए सर्किट पर काम किया जा रहा है, वह वोल्टेज को कम करने की अनुमति देगा, जिससे ट्रांजिस्टर में स्विचिंग नुकसान कम हो जाएगा।
सिस्टम एक रूपांतरण चरण को भी शामिल करने की अनुमति देता है: आम तौर पर, एक रेक्टिफायर को इनपुट वोल्टेज को पहले बढ़ाने और फिर लक्ष्य बैटरी वोल्टेज तक कम करने के लिए दो अलग-अलग घटकों की आवश्यकता होती है।द्विदिशात्मक अवरोधक GaN ट्रांजिस्टर का उपयोग करने का मतलब है कि इन दो चरणों को एक ही रूपांतरण चरण में सुव्यवस्थित किया जा सकता है, जो अनावश्यक सामग्री से बचकर और सिस्टम की लागत को कम करके दक्षता में सुधार करता है।
अधिक कुशल ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रिक वाहनों तक ही सीमित नहीं हैं
दोनों प्रभावों का मतलब है कि ट्रांजिस्टर की दक्षता लगभग 99% तक बढ़ जाती है, जबकि नई वास्तुकला के साथ स्विचिंग आवृत्तियों में वृद्धि और अधिक बिजली घनत्व भी संभव है।शोधकर्ता 300 किलोहर्ट्ज़ की लक्ष्य स्विचिंग आवृत्ति की दिशा में काम कर रहे हैं, जो बिजली घनत्व को 15 किलोवाट प्रति लीटर तक बढ़ाने की अनुमति देगा - जो कि वर्तमान में बाजार में मौजूद चार्जर से 800% अधिक है।
यह तकनीक इलेक्ट्रिक वाहनों के उपयोग के लिए विशेष रूप से तैयार की गई लगती है, क्योंकि कन्वर्टर्स वाहनों पर लगे होते हैं और जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए।एनरकोनेक्ट परियोजना का एक लक्ष्य सार्वजनिक ग्रिड के साथ उपयोग के लिए सर्किट को अनुकूलित करना है ताकि नियमित घरेलू आउटलेट से भी तेजी से चार्ज होने वाली इलेक्ट्रिक कारों को सक्षम किया जा सके।
सर्किट टोपोलॉजी बिजली को दोनों दिशाओं में स्थानांतरित करने की अनुमति देती है, जो उन्हें बिजली के भंडारण के रूप में और फोटोवोल्टिक प्रणालियों में उपयोग के लिए कार बैटरी का उपयोग करने के विचार के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है।
EnerConnect परियोजना 1 फरवरी 2024 से 31 जनवरी 2028 तक फ्रौनहोफर इंस्टीट्यूट फॉर रिलायबिलिटी एंड माइक्रोइंटीग्रेशन और बर्लिन के तकनीकी विश्वविद्यालय में चलने वाली है।
द्वारा उपलब्ध कराया गयाफ्रौनहोफ़र-इंस्टीट्यूट फ़ार ज़ुवेर्लास्सिग्केइट अंड माइक्रोइंटीग्रेशन IZM
उद्धरण:नवोन्मेषी ट्रांजिस्टर घरेलू बिजली आउटलेट से त्वरित चार्जिंग वाली इलेक्ट्रिक कारों को संभव बना सकते हैं (2024, अक्टूबर 21)21 अक्टूबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-10-transistors-quick-electric-cars-houseold.html से
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