SiC逆變器,改變豈止于輕!
材料牛注:SiC這一半導體材料在近幾年迅速發展,在微波功率器件、功率電子開關器件、高溫工作器件等方面比Si有更大的優勢。當SiC取代Si應用于逆變器中,研究結果竟如此驚人!
美國北卡羅萊納州立大學的研究人員新開發了一種高效的逆變器,比現有模塊更小更輕。傳統的逆變器組件由硅制成,而這種新逆變器利用寬能帶隙半導體材料碳化硅(SiC)開發而成。
參與此項研究兩篇論作的Iqbal Husain教授說道,我們的碳化硅模型可以對電機傳導99%的能量,這比最好的硅基逆變器高了2%。同時,碳化硅逆變器比相應的硅基逆變器更小更輕,而我們在組件上又有了新的進步,能使我們的逆變器更小。
美國能源部制定了一個關于發展逆變器的目標,到2020年實現能量密度達到13.4 kW/L,而碳化硅基的逆變器可以達到12.1kW/L。與之相比較,一個普通的2010EV只能達到4.1 kW/L。
Husain又解釋道,從2010年以來,傳統的硅基逆變器也有所改善,但仍然沒有接近12.1 kW/L,我們相信可以在碳化硅模型中可以進一步提高能量密度。舊的模型由現有的碳化硅組件制成,最近研究人員做了一個新的更完善的組件,散熱問題也有所改善。
Husain最后說道,我們預測使用新的模塊可以使逆變器在空冷系統中達到35 kW,以便用于摩托車和混合動力汽車,而且當它用于水冷系統中也能提高能量密度。
本月在Milwaukee召開的IEEE能量轉換大會暨博覽會也對新型逆變器及新型SiC組件進行了介紹與展示。
原文鏈接:Researchers use wide-bandgap material to make inverter smaller and lighter。
本文由編輯部楊洪期提供素材,劉萬春編譯,點我加入材料人編輯部。
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