Bosch förlitar sig på 800-voltsteknik

Bosch förlitar sig på 800-voltsteknik

"Vår 800-voltsteknik är nästa steg för mer kraft i den elektriska drivningen och kortare laddningstider", säger Ralf Schmid, divisionschef med ansvar för elektrifiering i divisionen Bosch Powertrain Solutions. 800-voltsversionen av växelriktaren använder halvledare av kiselkarbid (SiC), vilket ökar effektiviteten och därmed också räckvidden. Bosch har ökat effekttätheten i 800-voltsversionen av den elektriska maskinen, vilket minskar vikten och möjliggör en mer kompakt design. De aktiva delarna av denna drivenhet, dvs rotor och stator, används för första gången av en tysk premiumtillverkare.

De senaste åren har 400 volt i stort sett etablerat sig som branschstandard. Med samma strömstyrka kan nu dubbelt så mycket effekt överföras med dubbelt så hög spänning som 800 volt. Denna vidareutveckling möjliggör tunnare kablar, sparar installationsutrymme, vikt och råvaran koppar. Detta gör växelriktaren mer kompakt och kraftfullare. Med ett 400-volts inbyggt elsystem är för närvarande maximalt 250 kilowatt laddeffekt möjligt vid motsvarande kraftfulla laddstationer; med 800 volt, teoretiskt dubbelt så mycket. Växelriktarna använder också SiC-chips, i vilka kolatomer är inkorporerade i kristallstrukturen hos det mycket rena kiseln. Detta förbättrar den elektriska ledningsförmågan hos halvledarna. Dessutom går 50 procent mindre energi förlorad i form av värme i kraftelektronik. SiC-chipsen har ännu mer energibesparingspotential: växelriktarnas effektivitet ökar till upp till 99 procent.

800-voltsversionen av Bosch-elmotorn, som nu går i serieproduktion, får ett vridmoment på 830 Nm och en effekt på 460 kilowatt. Tack vare användningen av en så kallad iPIN-lindning, det vill säga en stånglindning, kan effektiviteten, kompaktiteten och automationsgraden vid tillverkningen av motorn förbättras ytterligare. Uttryckt i siffror innebär detta en upp till 35 procent högre effekttäthet på 60 kilowatt per kilogram när man tittar på förhållandet mellan effekt och storlek på en motor. Det finns också en utmärkt vridmomentdensitet på 105 Newtonmeter per kilogram. På sin topp uppnår Bosch-motorn en verkningsgrad på upp till 98 procent. I nästa generation kommer elmotorn att förses med oljekylning. Detta innebär att värmen som alstras i elmotorn kan avledas bättre och långsiktig, högpresterande drift kan säkerställas på långa resor eller i kommersiella fordon.