Němci stvořili chytrou krabičku, která řeší největší problém elektromobilů, míří do Porsche

Elektromobily trápí známé potíže a pokud se je někdo rozhodne řešit, jde na to obvykle jedinou metodou, která zaručeně přinese úspěchy, tedy zvětšením kapacity baterií. I efektivita celé silnoproudé sítě ale prochází vývojem.
  1. Autoforum.cz
  2. Rubriky a sekce
  3. Technika

Němci stvořili chytrou krabičku, která řeší největší problém elektromobilů, míří do Porsche

5.5.2021 | Petr Prokopec

Němci stvořili chytrou krabičku, která řeší největší problém elektromobilů, míří do Porsche

/

Foto: Fraunhofer

Elektromobily trápí známé potíže a pokud se je někdo rozhodne řešit, jde na to obvykle jedinou metodou, která zaručeně přinese úspěchy, tedy zvětšením kapacity baterií. I efektivita celé silnoproudé sítě ale prochází vývojem.

Elektrický pohon už přes sto let trápí hlavně nedostačující dojezd. A jakkoliv kapacita baterií po celou dobu narůstá, je to stále stejný problém - není možné zdolat delší cesty na jeden zátah či očekávat vyšší rychlost po delší čas. A i když někdo pár set kilometrů označí za dostačující dojezd, pořád je tu problém s rychlostí dobíjení. Pokud si někdo zvykne na to, že třeba s dieselovým Mercedesem třídy E ujede klidně 1 000 km po dálnici na jeden zátah a za 5 minut pokračuje v jízdě, těžko jej jakákoli elektrická alternativa osloví, jsou to stále úplně jiné světy.

Elektromobily jsou ale dnes favorizovány, a tak se na ně soustřeďuje značná část vývoje, který čas od času přináší ovoce. S jedním takovým se nyní pochlubil Fraunhoferův institut sídlící v Berlíně a největší bolístku elektromobilů alespoň částečně řeší.

Tým vědců ve spolupráci se společností Bosch a automobilkou Porsche přišel s novinkou zvanou SiCeffizent. Pod tímto poněkud krkolomným názvem se skrývá jeden ze zásadních dílů silnoproudé sítě elektromobilů. Jde o invertor, vlastně krabičku měnící stejnosměrný proud z baterky na střídavý pro motory. Jednou z jeho nevýhodných vlastností je produkce odpadního tepla, které se zvyšuje s rostoucí teplotou. Základním úkolem při vývoji tak bylo snížit produkci tepla jako takového a zvýšit účinnost chlazení.

První z nich se podařilo splnit použitím polovodičů z křemíkových karbidů. Jsou účinnější než standardně používané křemíkové, současně jsou však dražší. Proto je u novinky užito tak málo tranzistorů, jak jen to bylo možné. Energetické ztráty tím byly dále minimalizovány, přesto bylo nutné zefektivnit chlazení a tím udržet tranzistory co nejstudenější. K tomu slouží nově navržené chladiče vyráběné pomocí 3D tisku.

Díky tomuto kroku bylo možné usadit tranzistory přímo na pár milimetrů tenké kovové destičky, které se nachází blíže chladícímu médiu. Třídimenzionální tisk navíc umožnil vytvarovat žebra tak, aby struktuře dala odolnost jak proti vysokému tlaku, tak měnícím se teplotám. To má pozitivní vliv i na únavu materiálu, jež by se u novinky neměla dostavit. Nejpodstatnější je ale ono prodloužení dojezdu - dle vedoucího projektu Eugena Erharta by totiž SiCeffizent měl zvýšit dojezd elektroaut o 6 procent.

Na první pohled se to zdá jako malé číslo, nicméně až dosud šlo dosáhnout podobného zvýšením jen prostřednictvím růstu baterií, použitím exotických materiálů při stavbě vozů nebo zásadním zefektivněním pohonné soustavy. Pokud by se podobného průlomu podařilo dosáhnout i v dalších oblastech, mohly by se elektromobily vozům se spalovacím ústrojím přiblížit o něco více.

Cesta do sériové výroby je na jednu stranu jasně vytyčená, může být ale ještě docela dlouhá, neboť Bosch hodlá nový převodník otestovat až během následujících několika měsíců. Porsche pak pro změnu teprve chystá zcela nové ústrojí, které jej dokáže využít. Následně pak budou všechny prvky poskládány do prototypu, u kterého odstartuje další optimalizace. S průlomem, který by mohli ocenit i zákazníci, tak dříve než někdy v závěru příštího roku nepočítejme.


Němci stvořili chytrou krabičku, která řeší největší problém elektromobilů, míří do Porsche - 1 - Fraunhofer inventor 2021 prvni foto
Nové převodníky zvané SiCeffizent vyvinuté Fraunhoferovým institutem ve spolupráci s Porsche a Boschem mají prodloužit dojezd elektromobilů o 6 procent, což je na jednu krabičku docela podstatně zvětšení. Foto: Fraunhofer

Zdroj: Fraunhofer

Petr Prokopec