Resonant effektomvandling för energieffektiva och kompakta batteriladdare och energilager

Projektbeskrivning

Projektet syftar till att möjliggöra ny kiselkarbidbaserad resonant-switchande teknik för batteriladdare och energilager med 70 procent lägre förluster och en femtedel av volymen jämfört lösningar som utnyttjar dagens teknik med hårdswitchande bipolära kiseltransistorer. Resultaten skall verifieras med en 50 kW laddarprototyp. Även ett 1 MW energilager studeras genom simuleringar. Energimyndigheten bedömer att projektet har god potential att bidrar till att uppnå utlysningens utmaningar.

Vilken utmaning är projektet tänkt att bidra med en lösning till eller kunskap om?

Elbilsladdare och energilager har många likheter om laddaren medger effektflöden i båda riktningar. I båda fall kan enheterna hjälpa nätet med exempelvis spänningsstyrning, dämpning av effektpendlingar och frekvensreglering. Utmaningen är att realisera detta på bästa sätt. Det handlar å ena sidan om att hitta en resonant kiselkarbidbaserad kretslösning som är mycket energieffektiv samtidigt som den är konkurrenskraftig mht kostnad etc. Å andra sidan är det viktigt att hitta en realistisk mix av funktioner för att hjälpa nätet. Dessa hjälpfunktioner ska kunna fungera automatiskt, men ska också kunna inhiberas beroende på hur enheten ska användas och beroende på den använda ekonomiska styrmodellen.

Vad är målsättningen med projektet och vilka frågeställningar ska projektet besvara?

Projektet har som mål att ta farm en princip för resonant (eller soft-switchad)
effektomvandling:
- för 50 kW batteriladdare som ger en 70-procentig förlustminskning samtidigt som en femfaldig volymminskning jämfört med en motsvarande lösning baserad på bipolära kiseltransistorer
- för 1 MW energilager som ger en 70-procentig förlustminskning samtidigt som en femfaldig volymminskning jämfört med en motsvarande lösning baserad på bipolära kiseltransistorer.

I båda fallen ska enheterna kunna hjälpa nätet med exempelvis spänningsstyrning, dämpning av effektpendlingar och frekvensreglering.

Funktionaliten kan också appliceras på sk on-board chargers.