Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Nova tehnologija za povečanje učinkovitosti električnega vozila, obseg

Anonim

Raziskovalci na državni univerzi v Severni Karolini so razvili novo vrsto inverterjev z večjo učinkovitostjo v manjšem, lažjem paketu, kar bi moralo izboljšati učinkovitost porabe goriva in vrsto hibridnih in električnih vozil.

oglas


Električna in hibridna vozila se zanašajo na pretvornike, da se med delovanjem vozila prenese dovolj električne energije od akumulatorja do motorja. Konvencionalni pretvorniki se zanašajo na komponente, izdelane iz polprevodniškega materiala silicija.

Zdaj so raziskovalci v sistemskem centru za prihodnje obnovljive sisteme za distribucijo in upravljanje z električno energijo (FREEDM) v državi NC razvili pretvornik s silikonsko karbidno polprevodniškimi materiali (SiC) s polkrožnimi polprevodniškimi materiali - z obetavnimi rezultati.

"Naš prototipni pretvornik silicijevega karbida lahko prenese 99 odstotkov energije v motor, kar je približno dva odstotka več od najboljših silicija na osnovi pretvornikov v normalnih pogojih, " pravi Iqbal Husain, priznani profesor elektrotehnike in računalništva v državi NC direktor centra FREEDMA.

"Enako pomembno je, da so silicijevi karbidni pretvorniki lahko manjši in lažji od njihovih silicija, kar dodatno izboljšuje obseg električnih vozil, " pravi Husain, ki je sodeloval pri dveh delih, povezanih z delom. "In nov napredek, ki smo ga dosegli v sestavnih delih pretvornika, bi nam omogočil, da bi še vedno še manjji pretvorniki."

Območje je pomembno vprašanje, ker je tako imenovana "anksioznost območja" glavni dejavnik, ki omejuje javno sprejemanje električnih vozil. Ljudje se bojijo, da ne bodo mogli potovati daleč ali da bodo obtičali na cesti.

Novi inverter na osnovi SiC lahko prenese 12, 1 kilovatov moči na liter (kW / L) - blizu cilju Ministrstva za energijo ZDA za razvoj razsmernikov, ki lahko do leta 2020 dosežejo 13, 4 kW / L. Električno vozilo za leto 2010 bi lahko doseglo le 4, 1 kW / L.

"Konvencionalni inverterji na osnovi silicija so se od leta 2010 verjetno izboljšali, vendar še vedno niso blizu 12, 1 kW / L, " pravi Husain.

Gostota moči novih SiC materialov omogoča inženirjem, da naredijo inverterje - in njihovi sestavni deli, kot so kondenzatorji in induktorji, so manjši in lažji.

"Res pa smo prepričani, da lahko dodatno izboljšamo energijsko gostoto, ki smo jo pokazali s tem prototipom, " pravi Husain.

To je zato, ker je bil novi pretvornik prototipa izdelan z uporabo sestavnih delov SiC, ki so bili zunaj policije - in raziskovalci FREEDM so pred kratkim izdelali nove močnostne komponente z visoko gostoto SiC, za katere pričakujejo, da jim bodo omogočili približevanje cilju DOE 13, 4 kW / L enkrat vključen je v naslednje generacije pretvornikov.

Poleg tega je zasnova nove komponente močnejša pri odvajanju toplote kot pri prejšnjih različicah. To bi lahko omogočilo nastanek zračnih hlajenih inverterjev, s čimer bi se izognili potrebi po obsežnih (in težkih) tekočinskih sistemih hlajenja.

"Predvidevamo, da bomo lahko s pomočjo novega modula uporabljali zračni hlajeni pretvornik do 35 kW za uporabo v motornih kolesih, hibridnih vozilih in skuterjih, " pravi Husain. "In to bo povečalo energijsko gostoto, tudi če jo uporabljamo s tekočimi sistemi hlajenja v močnejših vozilih."

Trenutni prototip pretvornika SiC je bil zasnovan tako, da se je približal do 55 kW - vrsta energije, ki ste jo videli v hibridnem vozilu. Raziskovalci so zdaj v procesu povečanja do 100 kW, kar je podobno tistemu, kar bi videli v popolnoma električnem vozilu, z uporabo komponent, ki niso vgrajene v polico. In prav tako so v procesu razvijanja inverterjev, ki izkoriščajo novo močnostno komponento SiC z visoko gostoto, ki so jo razvili na kraju samem.

Predstavljen bo nov dokument o novem pretvorniku, "Metodologija oblikovanja planariziranega vlečnega EV / HEV vlečnega pogona z uporabo SiC Power Modulov", ki bo predstavljen na IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), ki bo potekal od 18. do 22. septembra v Milwaukee. Glavni vodja papirja je dr. Dhrubo Rahman, doktorat znanosti. študent v državi NC. Članek sta sodelovala Adam Morgan, Yang Xu in Rui Gao, ki sta doktorja znanosti. študenti v NC državi; Wensong Yu in Douglas Hopkins, raziskovalni profesorji oddelka za elektrotehniko in računalništvo v NC State; in Husain.

Na ECCE-u bo predstavljen tudi dokument o novi, močni komponenti SiC z visoko gostoto moči "Razvoj močnostnega čipa z visoko gostoto na avtobusnem modulu".

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih ponuja državna univerza North Carolina . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.