Миниатюрный инвертор мощностью 30 кВт

Используя 3D-печать и современную микроэлектронику, исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж при министерстве энергетики США создали новый электрический инвертор, который сделает электромобили легче, мощнее и энергоэффективнее.

Сделать маленький инвертор удалось благодаря значительному увеличению плотности энергии, чего добились, используя новый материал на основе карбида кремния с очень высоким показателем ширины запретной зоны.

Ширина запрещённой зоны — это ширина энергетического зазора между дном зоны проводимости и потолком валентной зоны материала. «Материал с высокой шириной запретной зоны позволяет устройствам работать более эффективно на большом диапазоне температур, по сравнению с обычными полупроводниковыми материалами, — говорит Мадху Чинтхавали (Madhu Chinthavali), руководитель проекта и руководитель группы Power Electronics and Electric Machinery. — Это особенно важно для инверторов, которые находятся в сердце электромобиля».

В электромобиле инвертор преобразует постоянный ток из аккумуляторов в переменный ток, необходимый для работы электроники и двигателей.

Для демонстрации концепции учёные изготовили прототип 30-киловаттного инвертора, в котором компоненты размещены таким образом, чтобы как можно сильнее уменьшить размер устройства. Чтобы получить самую оптимальную форму, корпус и другие компоненты напечатали на 3D-принтере.

Учли и тепловыделение компонентов. Те из них, которые слабо нагреваются, расположили с сильно нагревающимися. Первый прототип инвертора с жидким охлаждением, в котором 50% деталей напечатано на 3D-принтере, показал эффективность преобразования тока 99%.

Сейчас инженеры работают над коммерческой версией устройства. Она будет примерно вдвое меньше по объёму, чем существующие инверторы той же пиковой мощности.

Анатолий Ализар: Бывший автор новостной ленты «Хакера». Увлекается современными технологиями, оружием, информационной безопасностью, носимой электроникой и в целом концепцией Internet of Things.

Комментарии (3)

  • >показал эффективность преобразования тока 99%
    Собственно все трансформаторы (к которым относится и данное устройство) работает с КПД примерно 99%. В чём он производительнее других? То что он сделан при министерстве энергетики США?

    • Читай предложения целиком. А лучше статьи целиком.

    • Маломощные трансформаторы работают с КПД 0,6...0,8. У мощных трансформаторов да, более 90%, но 92% или 96% это да... "примерно 99"... балбес.

Похожие материалы