美国开发出一种创新能源模块,有望彻底改变全球电力使用

研究人员来自美国国家可再生能源实验室 (NREL),他们推出了ULIS (超低电感智能),这是一种基于碳化硅的能量模块,能够提高效率、降低成本,并提供创纪录的功率密度。

这一发展旨在变革关键领域,如数据中心、电动汽车、先进航空和军事系统

全球电力需求正在迅速增长,受到人工智能、制造业扩张和电气化运输的推动。在这种背景下,ULIS 并不寻求产生更多的能量,而是更好地利用现有的能量,将更多可用电力转化为可用能量。

技术特点

ULIS 模块在1200 伏和 400 安培下运行,其能量密度是以前型号的五倍。其优点包括:

  • 超低寄生电感,比市场上最先进的模块减少七到九倍。
  • 平面八角形设计,可以在更小的空间内包含更多组件,减少尺寸和重量。
  • 优化的电流路径,最大限度地减少磁干扰并提高效率。
  • 自主监控,能够在组件故障发生前预测故障。
  • 低延迟无线通信,允许在没有物理电缆的情况下控制和监控模块。

材料和制造创新

ULIS 摆脱了传统材料。它不是将铜与刚性陶瓷基板结合,而是使用一种名为Temprion的柔性聚合物,从而产生更薄、更轻和更适应的结构。这种材料通过热和压力与铜结合,将制造成本降低到数百美元而不是数千美元

类似于乐高积木的模块化设计,便于集成到多个系统中。此外,ULIS 已准备好向未来的半导体如氮化镓氧化镓演变,扩大其应用潜力。

módulo de energía
新的 ULIS 能量模块在 1200 伏下运行,其能量密度是以前型号的五倍。

对不同领域的影响

  • 电网:提高能量转换效率并降低维护成本。
  • 数据中心:允许更紧凑和高效的设备,这是支持人工智能的关键。
  • 电动航空 (eVTOL):使更轻和更强大的转换器成为可能,推动垂直起降电动飞机的商业可行性。
  • 国防和军事行动:在高风险环境中提供可靠性,并能早期检测故障。
  • 核聚变:其超低电感和耐用设计使其适用于紧凑和可靠的脉冲能量系统。

ULIS 代表了电力电子技术的飞跃,有能力改变战略性领域的电力管理方式。其紧凑、高效和适应性设计使其成为更可靠和可持续能源未来的关键组成部分。

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