Lightning Motorcycles 矽陽極電池 電動摩托車 Vicor

Vicor電源模組升級電動摩托車騎乘體驗

2023-11-21
Lightning Motorcycles保持著電動摩托車的極速駕駛世界記錄,時速超過215英里。

從第一天起,Lightning的目標就是提供獨一無二的電動騎乘體驗。這在很大程度上可以歸結為緩解客戶的兩大顧慮:續航里程和充電時間。Lightning Motorcycles創始人兼執行長Richard Hatfield透露,一開始,打造一輛能以每小時70英里的速度行駛100英里的摩托車極具挑戰性。如今,Lightning摩托車充電一次即可行駛170多英里,10分鐘內可充電至 80%。

據Hatfield介紹,Lightning的最新電池組用矽陽極替代了典型的石墨陽極,可提供每公斤300瓦時的功率密度,超過了大多數電動車OEM廠商所能實現的功率密度。此外,矽陽極電池的充電速度也非常快,能夠在很短的時間內持續充電超過100千瓦,而競爭對手的電動摩托車還只能達到20千瓦。

電池組的使用壽命也普遍超過了大多數電動摩托車的使用壽命。即使是使用壽命較短的電池,也能進行800到1,000次、從0到100的充放循還。此外,Lightning電池也是模組化的、可升級,這就意味著,當更好技術出現時,可在該摩托車上更換新電池。

隨著Lightning摩托車變得越來越複雜,車上的電子產品需要在不增加重量的情況下增大功率。在一輛極其精巧、輕便的車輛中管理電氣雜訊一直充滿著挑戰。Lightning從早期階段開始,就一直在其所有產品中採用Vicor DC-DC電源模組,Hatfield把此一決定歸因於這些模組卓越的可靠性、低雜訊、高功率密度以及便捷的熱管理。

Lightning使用Vicor DC-DC轉換器為摩托車的12V控制電子元件、照明系統、儀表板儀表以及各種感測器供電。Lightning開始主要使用DCM4623TC8G16F0T00進行商業生產,其為具成本效益的高功率密度輕量級解決方案。

DCM4623的輸入範圍很寬,完全可以支援來自通用電池化學反應的不同電壓。例如,它提供了靈活性,可在電壓為200至400V的磷酸鐵鋰電池組和鎳錳鈷或鎳鈷氧化鋁之間切換,後者的電壓通常在250至420V之間。

早期曾遭遇的問題是如何連接電池並將其電壓應用於DCM。這個問題是所有DC-DC轉換器都面臨的問題:電池開關時的暫態電壓變易(V/µs)非常快,根本無法連接並立即應用電池的400V電壓。此外,還有將電池與傳動器及馬達等各種負載連接起來的機械繼電器,其雜訊可能會損壞DC-DC轉換器等電子元件。為了解決這兩個問題,Vicor設計了「預充電」電路和輸入濾波器,有助於在開關時穩定運行。

Hatfield計畫重返加州南部的El Mirage乾湖床,看看其團隊能否打破Lightning團隊之前創造的記錄。此外,他們還希望參加在玻利維亞烏尤尼鹽沼舉行的比賽,烏尤尼鹽沼是世界上最大的鹽灘,海拔12,000英呎,面積近4,000平方英里。到目前為止,已有15支世界精英車隊應邀參加這項極速挑戰賽。

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