IAV i Nexperia opracowują nową architekturę wysokiego napięcia dla pojazdów elektrycznych
AdobeStock_phonlamaiphotoWraz ze wzrostem pojemności akumulatorów trakcyjnych coraz większego znaczenia nabiera nie tylko ilość zgromadzonej energii wyrażona w kilowatogodzinach, ale również efektywność jej wykorzystania. Firmy IAV i Nexperia zaprezentowały koncepcję ONE Inverter, która zakłada odejście od tradycyjnej architektury wysokonapięciowej na rzecz bardziej elastycznego i programowo sterowanego zarządzania energią w pojeździe elektrycznym.
Twórcy projektu zwracają uwagę, że dalszy rozwój elektromobilności nie musi opierać się wyłącznie na zwiększaniu pojemności akumulatorów. Równie istotne jest skuteczniejsze wykorzystanie energii już dostępnej w ogniwach. Właśnie temu ma służyć koncepcja ONE Inverter, opracowana wspólnie przez niemiecką firmę inżynierską IAV oraz producenta półprzewodników Nexperia.
Rozwiązanie bazuje na architekturze definiowanej programowo (software-defined architecture), która umożliwia dynamiczne sterowanie poszczególnymi sekcjami akumulatora. Według autorów pozwala to integrować funkcje realizowane obecnie przez kilka niezależnych układów energoelektronicznych w ramach jednego systemu. Za opracowanie architektury sterowania i strategii zarządzania akumulatorem odpowiadał IAV, natomiast Nexperia dostarczyła technologie półprzewodnikowe z grupy wide-bandgap (WBG), obejmujące zarówno urządzenia GaN, jak i SiC.
Ograniczenie wpływu najsłabszego ogniwa
Jednym z kluczowych założeń projektu jest bardziej indywidualne traktowanie ogniw akumulatora. W klasycznych pakietach parametry całego zestawu są w praktyce ograniczane przez najsłabsze ogniwo lub moduł. Koncepcja ONE Inverter ma umożliwić wykorzystanie potencjału poszczególnych ogniw zgodnie z ich rzeczywistym stanem technicznym. W rezultacie może to przełożyć się na wyższy stopień wykorzystania energii zgromadzonej w akumulatorze oraz większą odporność systemu na nierównomierne starzenie się ogniw.
Partnerzy projektu podkreślają, że zastosowanie dwukierunkowych elementów GaN umożliwia szybkie i efektywne przełączanie na poziomie ogniw, co ma istotne znaczenie dla praktycznej realizacji całej koncepcji. Według nich alternatywne rozwiązania półprzewodnikowe wiązałyby się z większą złożonością i wyższymi kosztami systemu.
Mniej komponentów, większa elastyczność
Współczesne samochody elektryczne wykorzystują wiele układów energoelektronicznych odpowiedzialnych za zarządzanie przepływem energii pomiędzy akumulatorem, silnikiem trakcyjnym, ładowarką pokładową czy przetwornicami DC/DC. Koncepcja ONE Inverter zakłada częściową konsolidację tych funkcji, co potencjalnie mogłoby ograniczyć liczbę komponentów oraz uprościć architekturę wysokonapięciową pojazdu.
Takie podejście wpisuje się w szerszy trend rozwoju pojazdów definiowanych programowo (SDV – Software-Defined Vehicle), w których coraz większa część funkcji jest realizowana przez oprogramowanie, a nie przez dedykowane układy sprzętowe i sterowniki.
Na razie koncepcja badawcza
ONE Inverter pozostaje obecnie projektem koncepcyjnym i platformą badawczą służącą do weryfikacji nowych architektur wysokonapięciowych. Firmy zaprezentowały rozwiązanie podczas targów PCIM Europe 2026. Na obecnym etapie nie ujawniono planów wdrożenia seryjnego ani harmonogramu komercjalizacji technologii.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Dla producentów pojazdów elektrycznych projekt może jednak stanowić interesujący kierunek rozwoju. W sytuacji, gdy dalsze zwiększanie pojemności akumulatorów trakcyjnych wiąże się z rosnącymi kosztami, większą masą pojazdu i wyższym zużyciem surowców, poprawa efektywności wykorzystania już dostępnej energii staje się jednym z kluczowych kierunków rozwoju elektromobilności. W tym kontekście projekt IAV i Nexperii może stanowić dla producentów pojazdów elektrycznych interesujący punkt odniesienia.
Źródło: Nexperia
