日前,運用3D打印和革新半導體,美國國家能源署下的橡樹嶺國家實驗室開發(fā)了一項革新電源逆變器,能夠減輕電動汽車電池整體重量,同時提升電能效率,能量更為強勁。
逆變器是一種通過將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,從而為汽車供電的逆向變壓器,是電動交通工具電池中的核心。技術(shù)專家們對逆變器中的電能帶做了提升,采用了品質(zhì)優(yōu)于標準半導體材料的碳化硅作為電能帶材料,在削減重量和容量的同時提高電能的密度,從而提升電流效率。新的電能帶將更具可靠性,導電性和耐熱性也得到大大提升。更輕的重量能夠搭載密集的系統(tǒng),并擁有更高的電源密度。
在制造30千瓦原型逆變器的時候,添加制造業(yè)(3D打印技術(shù))也幫了不少忙,為生產(chǎn)原型機提供了更加復雜的形狀選擇。工程項目負責人Chinthavali表示,通過添加制造,復合物基本上是自由的,因此任何形狀或者組合形狀都是可以想象和模仿的。運用3D打印技術(shù),研究者們優(yōu)化了逆變器的吸熱設(shè)備,給予其超強的散熱性以便及時排出余熱,這樣的技術(shù)結(jié)構(gòu)允許低溫集成核芯能夠與高溫設(shè)備更近地工作,進一步減少了電力流失,降低電池包的容量和體積。
另一個成功的關(guān)鍵點在于組合設(shè)計。幾個小型的電容器并聯(lián)式連接在一起,相對于磚頭形態(tài)的少量且大型貴重的電容器而言,它們的散熱性更好,性價比也提高了。
制造這一個成功的原型機,研究者們正準備研究一種更大面積3-D打印方法生產(chǎn)逆變器,以便于商業(yè)投產(chǎn)使用。Chinthavali團隊受到結(jié)果鼓舞,正準備策劃生產(chǎn)一個四倍于原型機密度的電力逆變器。
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