Bosch vertrouwt op 800 volt-technologie

Bosch vertrouwt op 800 volt-technologie

“Onze 800 volt-technologie is de volgende stap voor meer vermogen in de elektrische aandrijving en kortere oplaadtijden”, zegt Ralf Schmid, divisiemanager verantwoordelijk voor elektrificatie bij de divisie Bosch Powertrain Solutions. De 800 volt-versie van de omvormer maakt gebruik van siliciumcarbide (SiC) halfgeleiders, die de efficiëntie en dus ook het bereik vergroten. Bosch heeft de vermogensdichtheid van de 800 volt-versie van de elektrische machine verhoogd, wat het gewicht vermindert en een compacter ontwerp mogelijk maakt. De actieve delen van deze aandrijving, namelijk rotor en stator, worden voor het eerst gebruikt door een Duitse premiumfabrikant.

De afgelopen jaren heeft 400 volt zich grotendeels bewezen als de industriestandaard. Met dezelfde stroomsterkte kan nu twee keer zoveel stroom worden overgedragen met een dubbele spanning van 800 volt. Deze verdere ontwikkeling maakt dunnere kabels mogelijk, bespaart installatieruimte, gewicht en de grondstof koper. Dit maakt de omvormer compacter en krachtiger. Met een boordnet van 400 volt is momenteel maximaal 250 kilowatt laadvermogen mogelijk bij overeenkomstig krachtige laadstations; met 800 volt, theoretisch twee keer zoveel. Ook maken de omvormers gebruik van SiC-chips, waarbij koolstofatomen in de kristalstructuur van het zeer zuivere silicium zijn verwerkt. Dit verbetert de elektrische geleidbaarheid van de halfgeleiders. Bovendien gaat er in de vermogenselektronica 50 procent minder energie verloren in de vorm van warmte. De SiC-chips hebben nog meer energiebesparingspotentieel: het rendement van de omvormers stijgt tot wel 99 procent.

De 800 volt-versie van de Bosch elektromotor, die nu in serieproductie gaat, scoort met een koppel van 830 Nm en een vermogen van 460 kilowatt. Dankzij het gebruik van een zogenaamde iPIN-wikkeling, oftewel een staafwikkeling, kunnen de efficiëntie, compactheid en mate van automatisering bij de productie van de motor verder worden verbeterd. Uitgedrukt in cijfers betekent dit een tot 35 procent hogere vermogensdichtheid van 60 kilowatt per kilogram als we kijken naar de verhouding tussen vermogen en grootte van een motor. Er is ook een uitstekende koppeldichtheid van 105 Newtonmeter per kilogram. Op zijn hoogtepunt bereikt de Bosch-motor een rendement tot 98 procent. In de volgende generatie zal de elektromotor worden uitgerust met oliekoeling. Dit betekent dat de in de elektromotor gegenereerde warmte beter kan worden afgevoerd en dat een langdurige, krachtige werking tijdens lange reizen of in bedrijfsvoertuigen kan worden gegarandeerd.