2017年2月14日,,德國(guó)慕尼黑訊——德國(guó)一支科研團(tuán)隊(duì)探索將電網(wǎng)和電氣裝置能耗降低一半以上的技術(shù)基礎(chǔ),。通過(guò)利用直流電(DC)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),。相比如今使用的交流電(AC)而言,,直流電可降低功率損耗,。來(lái)自企業(yè)界與學(xué)術(shù)界的五家項(xiàng)目合作伙伴研究了以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的完全電子化斷路器,,這種斷路器可用于未來(lái)的直流電網(wǎng)和應(yīng)用裝置,。這樣的斷路器將支持在如今使用交流電的任何應(yīng)用中使用直流電,。.
全新斷路器能夠盡可能快速安全地接通直流電,,并能在緊急情況下盡快斷電,。它們能更高效地將來(lái)自可再生能源的電力并入電網(wǎng)和儲(chǔ)能裝置,并提高電網(wǎng)穩(wěn)定性,。利用直流電,,還可以打造結(jié)構(gòu)更緊湊的電氣裝置。來(lái)自英飛凌科技股份公司的科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人與空客,、E-T-A Elektrotechnische Apparate股份有限公司,、西門(mén)子股份公司和不來(lái)梅大學(xué)電氣驅(qū)動(dòng)電力電子設(shè)備學(xué)院(IALB)一起合作,致力于斷路器的研發(fā)工作,。歐洲電力電子中心(ECPE)提供進(jìn)一步支持,。ECPE總部位于德國(guó)紐倫堡。
以往,,由于缺少經(jīng)濟(jì),、高效的斷路器技術(shù),不可能將支持電力驅(qū)動(dòng)交通的配電網(wǎng)和電路板網(wǎng)換轉(zhuǎn)為直流電,。如今可用的僅有的機(jī)電斷路器在切換直流電流和電壓時(shí)會(huì)有電弧放電的風(fēng)險(xiǎn),。此外,它們反應(yīng)遲緩,、沉重,、笨拙且昂貴,。
此外,項(xiàng)目合作伙伴還在探索諸如過(guò)電流阻塞場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OCB-FET)等創(chuàng)新型半導(dǎo)體元件,。新型半導(dǎo)體元件和新的開(kāi)關(guān)拓?fù)涠际褂萌略O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和連接技術(shù),,并進(jìn)行測(cè)試。 科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)該項(xiàng)目而設(shè)計(jì)的示范產(chǎn)品,,涉及航空機(jī)載電網(wǎng),、電動(dòng)交通和光伏領(lǐng)域并支持直流配電網(wǎng) 。
NEST-DC合作伙伴的科研任務(wù)
在該項(xiàng)目中,,IALB負(fù)責(zé)用于OCB-FET的新型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的研究和模擬,,對(duì)新開(kāi)發(fā)的斷路器進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量,并測(cè)試熱性能和破壞極限,??湛拓?fù)責(zé)明確航空業(yè)的要求,并開(kāi)發(fā)出與NEST-DC合作伙伴一起實(shí)現(xiàn)和證明的解決方案,。
西門(mén)子專(zhuān)注于研究斷路器的結(jié)構(gòu)和連接技術(shù),。E-T-A Elektrotechnische Apparate明確工業(yè)應(yīng)用的要求,并與合作伙伴一道驗(yàn)證支持電壓等級(jí)高達(dá)1500 V的斷路器,。英飛凌貢獻(xiàn)了功率半導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)知識(shí),,并圍繞用于OCB-FET的功率半導(dǎo)體開(kāi)展研究。