雖然不斷改進(jìn)的電池技術(shù)在提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力方面吸引了很多人的注意，但這些機(jī)器的許多活動(dòng)部件在其整體性能中發(fā)揮著作用。弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所的科學(xué)家們通過(guò)重新設(shè)想電源逆變器將電流從電池傳遞到電動(dòng)機(jī)的方式，發(fā)明了一種新的電源逆變器設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)的效率更高，有望將電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力提高6%。
逆變器是一種將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電子設(shè)備，在電動(dòng)汽車(chē)中，它從電池中獲取電力并將其轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。作為電池和電機(jī)之間的中介，逆變器及其晶體管被用來(lái)處理大電流，這導(dǎo)致它們?cè)谲?chē)輛使用過(guò)程中溫度升高。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)中的功率逆變器使用固體冷卻元件，其特點(diǎn)是將管道置于水中以引導(dǎo)熱量的消散。這些冷卻元件正是弗勞恩霍夫的科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)，他們一直在為由碳化硅半導(dǎo)體制成的逆變器開(kāi)發(fā)先進(jìn)的晶體管，這些晶體管在電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行時(shí)可提供較低的功率損耗率。
該團(tuán)隊(duì)著手為這些先進(jìn)的晶體管設(shè)計(jì)冷卻元件，同時(shí)不影響碳化硅半導(dǎo)體提供的功率增益。他們利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出壁厚更薄的冷卻元件，并將晶體管放置在一塊厚度僅為幾毫米的薄金屬板上。
這種更薄的設(shè)計(jì)的結(jié)果是晶體管更接近冷卻水，從而提高了冷卻效果。冷卻管道作為結(jié)構(gòu)部件，支撐著金屬板，而材料的纖薄特性使它們能夠在逆變器加熱和冷卻時(shí)通過(guò)輕微變形吸收應(yīng)力。此外，靈活的銅線將整個(gè)部件綁在一起，而不是實(shí)心的銅軌，進(jìn)一步減少了運(yùn)行期間的壓力。
預(yù)計(jì)通過(guò)以這種方式優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力最終將延長(zhǎng)6%。
但是，要把這個(gè)原型變成生產(chǎn)車(chē)輛的功能部件，還有很長(zhǎng)的路要走，盡管研究人員將在接下來(lái)的幾個(gè)月里對(duì)其潛力有更好的了解。這包括與博世以及保時(shí)捷合作進(jìn)行測(cè)試，后者將在專門(mén)為其設(shè)計(jì)的新傳動(dòng)系統(tǒng)中安裝和測(cè)試逆變器。
原標(biāo)題：重新設(shè)計(jì)的電源逆變器有望提升電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力
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