Этот крошечный силовой модуль может изменить то, как мир использует энергию
Новая разработка NREL под названием ULIS значительно повышает плотность мощности и эффективность преобразования энергии, что позволит уменьшить размер, вес и стоимость энергосистем
Короткое резюме
Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) представили новый силовой модуль ULIS на основе карбида кремния, который может кардинально повысить эффективность использования существующих энергоресурсов. Модуль обеспечивает пятикратное увеличение плотности энергии по сравнению с предыдущими разработками, одновременно уменьшая размеры, вес и стоимость конечного оборудования. Ключевым преимуществом является сверхнизкая паразитная индуктивность, что позволяет быстрее и эффективнее преобразовывать электрический ток.
Конструкция модуля представляет собой радикальный отход от традиционной «box architecture» (архитектуры в виде коробки): вместо стека полупроводников используется плоская октагональная компоновка, напоминающая блин, что упрощает и удешевляет производство. ULIS также использует инновационные материалы, такие как гибкий полимер Temprion (Темприон) вместо керамики, и оснащён системой беспроводного контроля и самодиагностики, способной предсказывать отказы компонентов. Дизайн модуля адаптивен и может работать с перспективными материалами, такими как нитрид галлия.
Технология имеет широкий спектр потенциальных применений: от энергосетей и ЦОДов, где повысит эффективность преобразования, до авиации (включая eVTOL-аппараты (аппараты с электрическим вертикальным взлётом и посадкой)) и военной техники, где критичны надёжность и малый вес. ULIS также рассматривается как компонент для будущих систем управляемого термоядерного синтеза. Модуль уже доступен для лицензирования и может стать ключевым элементом в решении растущего мирового спроса на электроэнергию.
Рекордная плотность мощности и эффективность
Модуль ULIS обеспечивает пятикратное увеличение плотности энергии и в 7–9 раз снижает паразитную индуктивность по сравнению с современными аналогами, что позволяет извлекать больше полезной мощности из того же объёма энергии
Радикально новая и дешёвая конструкция
Плоская октагональная («pancake-like» (блиноподобная)) компоновка и использование гибкого полимера вместо керамики значительно упрощают производство, снижая стоимость с тысяч до сотен долларов
Встроенная интеллектуальность и надёжность
Модуль обладает системой беспроводного мониторинга и самодиагностики, способной прогнозировать отказы компонентов, что критически важно для применения в авиации, военной технике и других ответственных системах
Универсальность и адаптивность
Архитектура ULIS предназначена для широкого спектра применений (энергосети, ЦОДы, eVTOL (электрический вертикальный взлёт и посадка), термояд) и может быть адаптирована для работы с будущими полупроводниковыми материалами, такими как нитрид галлия и оксид галлия
Текст сгенерирован с использованием ИИ
