Toyota melhora ainda mais a eficiência nos sistemas híbridos

Através da utilização dos semicondutores de potência SiC a Toyota espera atingir uma redução de consumo de combustível nos veículos híbridos em cerca de 10% (reduzindo largamente as perdas de energia sob a forma de calor) para o ciclo Japones JC08. Por outro lado, esta nova tecnologia permite ainda reduzir o tamanho da PCU em 80% comparado com o das atuais PCUs, apenas dotadas de semicondutores de potência em silício.


Os semicondutores de potência SiC para além de reduzir as perdas de energia, permitem uma melhor eficiência mesmo para correntes com elevadas frequências. Desta forma torna-se possível que tanto a bobina como o condensador – que representam aproximadamente 40% do tamanho da PCU – sejam amplamente reduzidas.


As PCUs desempenham um papel fundamental nos veículos híbridos e até mesmo noutro tipo de eletrificação automóvel, uma vez que são responsáveis por fornecer energia elétrica da bateria para o motor elétrico e também para enviar eletricidade produzida durante a travagem/desaceleração para a bateria. No entanto, as PCUs são responsáveis por cerca de 25% do total das perdas de energia elétrica nos híbridos, sendo que aproximadamente 20% da perda total resulta de ineficiências dos semicondutores. É por esse facto que uma forma de aumentar a eficiência na utilização do combustível passa pelo aumento da eficiência dos semicondutores de potência, principalmente por via de uma diminuição da resistência que é feita à passagem da corrente. Desde o lançamento do “Prius”, veículo híbrido a gasolina e eletricidade, em 1997, a Toyota tem vindo a trabalhar no desenvolvimento próprio de semicondutores de potência e no incremento da eficiência dos veículos híbridos.


Uma vez que os SiC permitem uma mais elevada eficiência do que os apenas de silício, a Toyota CRDL e Denso começaram, nos anos 80, a levar a cabo uma pesquisa elementar, passando depois a Toyota a participar, a partir de 2007, no desenvolvimento conjunto de semicondutores SiC para uma utilização prática.


A Toyota instalou os semicondutores de potência SiC em PCUs em protótipos híbridos e os testes de condução já confirmaram um aumento da eficiência na utilização de combustível de mais de 5%, segundo o ciclo JC08.Em Dezembro do ano passado, a Toyota criou um laboratório para o desenvolvimento específico dos semicondutores SiC, na sua fábrica de Hirose, espaço dedicado apenas à investigação, desenvolvimento e produção de dispositivos como controladores eletrónicos e semicondutores.


Para além de melhorar os motores a gasolina e o apuro aerodinâmica em toda a sua gama, a Toyota está a posicionar os semicondutores de potência de elevada eficiência como uma tecnologia fundamental para elevar ainda mais a poupança de combustível nos veículos híbridos, e também em todas as outras tecnologias que possuam algum tipo de eletrificação no sistema de propulsão, como nos veículos plug-in, veículos a célula de combustível ou nos veículos elétricos. A Toyota vai continuar a acelerar as atividades de desenvolvimento com o objetivo de implementar o mais cedo possível os semicondutores de potência SiC.