ULIS идеально подходит для высокоинтенсивных применений, таких как авиация и военные операции.
Модуль питания Ultra-Low Inductance Smart (ULIS) компании NREL предлагает многообещающее решение для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию для питания центров обработки данных и транспортных средств.
Брук Бьюкен, NREL
Учёные разработали недорогой и компактный силовой модуль, который можно использовать в центрах обработки данных, микрореакторах и большегрузных автомобилях. Этот эффективный инновационный модуль, получивший название Ultra-Low Inductance Smart (ULIS), способен обеспечить в пять раз большую плотность энергии по сравнению с предыдущими разработками при меньших размерах.
Разработанный Национальной лабораторией возобновляемой энергии в США, модуль может помочь производителям создавать и использовать более эффективные, компактные и легкие технологии.
Ученые выяснили, что модуль питания напряжением 1200 вольт и силой тока 400 ампер пригоден для использования в электросетях и даже в транспортных средствах большой грузоподъемности, таких как самолеты нового поколения и военные машины.
ULIS может похвастаться паразитной индуктивностью
Они отметили, что ULIS обладает паразитной индуктивностью — сопротивлением изменениям электрического тока, которое является основным препятствием для любого электрического преобразования, — в семь-девять раз ниже, чем у любого современного силового модуля на основе карбида кремния. Сверхбыстрое и сверхэффективное преобразование электрического тока в полезные формы позволяет ULIS «выжимать» больше полезной мощности из электросети. Это делает его убедительным решением проблемы мирового спроса на энергию.
«Мы считаем ULIS настоящим прорывом», — заявил Фейсал Хан, главный исследователь силовой электроники NREL и руководитель проекта. «Это сверхбыстрый силовой модуль, рассчитанный на будущее, который сделает следующее поколение преобразователей энергии более доступными, эффективными и компактными».
Подходит для высокоинтенсивных применений, таких как авиация и военные операции.
Кроме того, пояснил Хан, система ULIS идеально подходит для высокоинтенсивных приложений, таких как авиация и военные операции, поскольку мощный и лёгкий модуль также контролирует своё состояние и может предсказывать отказ компонентов до его возникновения. Для самолётов, летящих на высоте 9 000 метров над уровнем моря, или военной техники, передвигающейся по зонам боевых действий, такой уровень надёжности может означать выбор между жизнью и смертью.
«ULIS — это действительно органичный проект, полностью созданный собственными силами NREL», — сказал Хан. «Мы очень рады продемонстрировать его сильные стороны в реальных условиях».
В отличие от типичных силовых модулей, где полупроводниковые приборы собраны в корпусе, напоминающем кирпич, ULIS наматывает свои схемы на плоскую восьмиугольную конструкцию. Дискообразная форма позволяет разместить больше устройств на меньшей площади, делая корпус компактнее и легче.
В то же время новая схема прохождения тока позволяет максимально подавить магнитный поток, что способствует чистой выходной мощности силового модуля с низкими потерями — иными словами, его сверхвысокой эффективности, говорится в пресс-релизе.
«Наша главная проблема заключалась в том, что устройство очень быстро выключается и включается, и нам нужна была схема, которая не создавала бы узких мест в конструкции», — сказал Шуофэн Чжао, исследователь в области силовой электроники из NREL, который разработал архитектуру подавления потока ULIS.
Учёные также обнаружили, что благодаря прорыву ULIS может функционировать беспроводным способом, как изолированное устройство, которым можно управлять и контролировать без внешних кабелей. Модульная структура, напоминающая конструкцию Lego, позволяет встраивать его в самые разные устройства, такие как серверы центров обработки данных, современные самолёты и военные машины.
Патент на этот протокол беспроводной связи с малой задержкой, разработанный Сарваром Исламом, специалистом по силовой электронике из NREL, находится на рассмотрении.
Sourse: interestingengineering.com
