Sistemas de electrónica de potencia que pueden reinventar el transporte y la fabricación

Los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) están revolucionando la movilidad de energía limpia más allá de los vehículos eléctricos (EV) mediante el desarrollo de sistemas electrónicos de potencia avanzados que controlan el flujo de electricidad para alimentar máquinas eléctricas grandes y avanzadas, como las que se utilizan en aviones, trenes y vehículos pesados. -vehículos de servicio pasan a ser -transporte obligatorio. Entre otras cosas, desarrollan carcasas innovadoras para electrónica de potencia y motores eléctricos, diseños de semiconductores electrotérmicos y sistemas de gestión del calor para transporte y producción.

"Es un momento emocionante para trabajar en electrónica de potencia", dijo el investigador principal de NREL, Sreekant Narumanchi. Los investigadores de NREL confían en el modelado y la caracterización de última generación para la evaluación de la confiabilidad y el análisis de fallas de diseños innovadores de electrónica de potencia. Los investigadores pueden utilizar capacidades de modelado avanzadas para identificar cuellos de botella térmicos y mejorar el rendimiento de los paquetes de electrónica de potencia. Los investigadores también utilizan caracterizaciones rigurosas a través de pruebas de calor, humedad y vibraciones para comprender mejor cómo el estrés afecta el desarrollo tecnológico.

"Los sistemas avanzados de gestión térmica y de refrigeración optimizan el rendimiento de los vehículos eléctricos y las máquinas avanzadas", dijo Narumanchi. “Estos sistemas ayudan a mantener las temperaturas dentro de los límites operativos, reducen el volumen y el peso de los componentes, mejoran la eficiencia de los componentes y aumentan la eficiencia y el alcance del vehículo. En última instancia, estos beneficios contribuyen a reducir el consumo de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero”.

Además, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Energía (ARPA-E) del Departamento de Energía de EE. UU. ha seleccionado tres nuevos proyectos para que sean apoyados por NREL.

• Infraestructura de reutilización para el almacenamiento por gravedad utilizando energía potencial subterránea
• Introducción de carcasa tridimensional y gestión térmica en electrónica de potencia.
• Subestación en Cable para Distribución Eléctrica Adaptable a Bajo Costo (SCALED)

"Cada uno de estos proyectos incluye nuevas y emocionantes colaboraciones con la industria y los socios universitarios, así como colaboraciones entre grupos en NREL, para desarrollar módulos de energía, paquetes, convertidores y componentes de tren motriz que cambien el juego y que impacten en múltiples aplicaciones de eficiencia energética y energía renovable. ", dijo Narumanchi. "Estas importantes asociaciones nos permiten desarrollar los diseños de sistemas más avanzados para reducir costos, reducir el espacio ocupado de los componentes y mejorar el rendimiento, la confiabilidad y la eficiencia en general".