Joustava ja tehokas DC-muunnin kestävän energian mikroverkkoihin

Koben yliopiston kehitystyö voi liittää tehokkaasti yhteen monenlaisia ​​energialähteitä ja samalla parantaa järjestelmän vakautta ja yksinkertaisuutta ennennäkemättömällä tehokkuudella.

Yleinen sähkönjakelu tapahtuu vaihtovirralla mutta aurinkoenergia, akut ja erityisesti sähköajoneuvojen akut ja tietokoneet ovat kuitenkin kaikki riippuvaisia ​​tasavirrasta, mikä tekee häviöllisen AC-DC-muunnoksen välttämättömäksi.

Vaihtoehtona tälle on DC-mikroverkkojen perustaminen, jotka yhdistävät erilaisia ​​uusiutuvia tasavirtaenergian lähteitä ja varastointilaitteita ja toimittavat energiaa suoraan datakeskuksiin ja muihin tasavirtalaitteisiin.

Tämä eliminoi AC-DC-muunnoksen tarpeen, mutta vaatii laitteen, joka pystyy muuntamaan eri jännitteitä joustavasti, koska jokainen DC-laite tarvitsee tyypillisesti eri jännitteen ja akut tarjoavat eri jännitteitä latauksesta ja kapasiteetista riippuen. Tämä on myös tehtävä kaksisuuntaisesti, koska akkuja käytetään sekä energialähteinä että nieluina.

Tehoelektroniikkatutkijat MISHIMA Tomokazu Koben yliopistosta ja LAI Ching-Ming kansallisesta Chung Hsing -yliopistosta (Taiwan) osallistuivat projektiin, jonka tavoitteena on "kehittää elementaarista teknologioita korkean tehotiheyden sähkönjakelujärjestelmille ja saavuttivat nyt merkittävän läpimurron.

Liu, joka on tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, selittää sen tärkeimmät edut aiempiin malleihin verrattuna: "Sen ylivoimainen jännitesuhde tarkoittaa sitä, että se voi olla tehokas liitäntä monenlaisiin energialähteisiin, kun taas induktorivirtojen itsetasapainotus parantaa järjestelmän vakautta ja yksinkertaisuutta.

Lisäksi epäsymmetrinen käyttörajan säätö tarjoaa parempaa suorituskykyä erityisesti sähköajoneuvoihin kytketyissä DC-mikroverkoissa."

Prototyypin arviointi osoitti vaikuttavan tehokkuuden, jopa 98,3 prosenttia. "Tämä korostaa ehdotetun topologian käytännön toteutettavuutta ja skaalautuvuutta tosielämän sovelluksille, mikä tasoittaa tietä tuleville edistysaskeleille kaksisuuntaisessa DC-DC-muunnostekniikassa", LIU Shiqiang kommentoi.

Tiimi on hakenut mallille patentin Japanissa ja valmistautuu nyt sen kaupallistamiseen Koben yliopiston startup-yrityksen UPE-Japanin kanssa.

Luonnollisesti he haluavat myös parantaa suunnitteluaan, mukaan lukien suurempi tehotiheys ja laajempi valikoima sovelluksia. Liu sanoo: "Loppujen lopuksi pitkän aikavälin tavoitteemme on edistää siirtymistä kohti tehokkaampia, luotettavampia ja kestävämpiä energian varastointi- ja muunnosratkaisuja erityisesti sähköajoneuvojen ja uusiutuvan energian integroinnin yhteydessä."

Aiheesta aiemmin:

Uudenlaisia ratkaisuja pienen koon tehokäyttöihin

Orgaanista tehoelektroniikkaa