Преобразование энергосистем: разработан компактный и мощный модуль питания на основе карбида кремния с рекордной энергетической плотностью и низкой индуктивностью

В Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) США создан новый модуль питания — Ultra-Low Inductance Smart (ULIS). Он обладает в пять раз большей энергетической плотностью, чем предшественники, при меньших размерах. Это сулит создание более эффективной, компактной и лёгкой техники.

Модуль ULIS рассчитан на напряжение 1200 вольт и ток 400 ампер. Его можно использовать в энергетических сетях, а также в тяжёлой технике, включая самолёты нового поколения. Главное преимущество ULIS — в семь-девять раз меньшая паразитная индуктивность (сопротивление изменениям электрического тока), чем у современных модулей на основе карбида кремния. Это позволяет модулю значительно эффективнее преобразовывать электрический ток, обеспечивая более высокую выходную мощность.

ULIS особенно подходит для энергоёмких применений, таких как авиация и военные операции. Модуль осуществляет самодиагностику и прогнозирование отказов компонентов, что важно для техники, работающей в экстремальных условиях.

В отличие от традиционных модулей, где полупроводниковые элементы размещаются в «кирпичеобразном» корпусе, ULIS использует плоскую восьмиугольную конструкцию. Это позволяет разместить больше элементов на меньшей площади, уменьшая габариты и вес. Оригинальная система распределения тока обеспечивает максимальную компенсацию магнитного потока, что способствует высокой эффективности преобразования энергии.

Учёные также сообщили о разработке беспроводного интерфейса для управления и мониторинга ULIS. Это делает модуль универсальным и позволяет интегрировать его в различные устройства — от серверов центров обработки данных до самолётов и военной техники. Патент на этот протокол беспроводной связи с низкой задержкой находится на рассмотрении.

Разработка ULIS значительно повышает эффективность использования энергии в различных областях. Его компактность и высокая надёжность открывают новые возможности для создания более эффективных и безопасных систем в энергетике, авиации и оборонной промышленности. Дальнейшие работы будут направлены на внедрение ULIS в реальных условиях и масштабирование производства.

 Источник: interestingengineering