NREL热管理系统大大提高了重载应用中SiC逆变器的功率密度

由国家可再生能源实验室 (NREL) 与约翰迪尔合作开发的热管理系统有望显着提高重型电动汽车应用中碳化硅 (SiC) 逆变器的功率密度。最近的研究表明，改进后的逆变器设计使功率密度比以前的纯硅逆变器提高了378%。

在重载应用中，电源逆变器负责控制直流和交流电气系统之间的功率流，以运行车辆系统、附件和电机，例如电动机和发电机。高效逆变器是环保汽车替代品所必需的关键部件。

一般来说，重型车辆在运行过程中需要比普通轻型轿车更多的动力和更高的扭矩。NREL 在宽带隙功率模块热管理方面的研究有助于减少组件占用空间、提高性能和效率，并支持用于重载应用的SiC逆变器的更高频率运行。

但是，功率输出取决于逆变器功率模块的最高温度限制，这存在过热和关机的风险。因此，NREL 研究人员开发了一种热管理系统，以优化系统效率，同时调节用 115 °C 水-乙二醇冷却剂直接冷却的 SiC 模块的工作温度。由 NREL 团队开发的技术已得到由 Brij Singh 博士领导的约翰迪尔工程团队的广泛评估。

EV逆变器热管理的常见策略是在组件表面上平行运行流体冷却剂，以传递热量并快速冷却系统。NREL 设计的先进系统将垂直射流与基于微型通道和微型歧管的冷却系统相结合，以从逆变器和电源模块中提取热量。这种设计实现了令人印象深刻的传热系数——高达每平方米每开尔文 93,000 瓦 (W/[m ² -K])——是当前商业系统的四倍多。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com

NREL 集成热管理系统采用垂直射流从系统中提取热量

此外，NREL设计将现有的柴油发动机冷却系统用于简化的发动机冷却剂架构。传统的重型逆变器需要单独的冷却系统才能成功运行，同时确保逆变器的耐用性。通过消除对单独冷却回路的需求，NREL新颖热机械研究有助于逆变器实现 43 千瓦/升的功率密度。

碳化硅设计中的热机械创新显着减少了逆变器的占地面积，创造了一个更小、更轻的系统。更轻的总重量和改进的性能对燃油效率和运营成本有明显的好处。