最有效的逆变器Google竞赛的结果

第二获胜者的逆变器，施耐德电气团队的逆变器

大约两年前，Google宣布了Little Box Challenge，奖金为100万美元，用于开发将直流电转换为交流电的最高效紧凑型逆变器。为了获胜，有必要制造一种两千瓦的逆变器，其功率密度至少应为每立方英寸50瓦（每cm ^3为 3.05 W ）。

为了比较，用于汽车点烟器的常规DC逆变器的密度为每英寸1-2瓦，而非常昂贵的用于太阳能电池板的逆变器的密度为每立方英寸5瓦。也就是说，Google希望有人提出比现在可用的特征高一个数量级的设计。

令人惊讶的是，小盒子挑战赛的获胜者不仅满足了比赛的条件，而且表现出了更好的成绩。获胜者是CE + T Power团队。该设备的技术说明也已发布。

建议的逆变器装在一个容积为225.6 cm ³（6.35 x 4.1 x 8.7 cm）的外壳中，也就是说，您可以手持两千瓦的逆变器。在这样的体积下，能量密度为8.87W / cm ³。

本发明的主要技术创新是使用基于氮化镓（GaN）的晶体管和非常高效的冷却系统。

氮化镓晶体管具有独特的电气特性-这是一个大的带隙，电荷载流子的高迁移率及其饱和率，大的热导率等，可确保基于它们的器件创建具有功率，电压和电流的记录值，并且使它们比普通的MOSFET和IGBT器件更具优势。另外，GaN晶体管的制造更便宜。

CE + T Power团队的工程师设法消除了氮化镓晶体管的缺点-难以控制，对电磁噪声的敏感性以及晶体管关闭时的严重压降。



为了有效冷却，所有组件均位于冷却器周围。气流的运动是经过仔细计算的。



甚至考虑到散热器中的孔的形状，也要在高效冷却和孔中灰尘和碎屑收集最少之间找到一个折衷方案。



根据比赛的条款，外面的外壳温度不得超过60ºC。在模拟器中检查了所有散热器的3D模型，并选择了最有效的蜂巢形式。



胜任的工程方法为CE + T Power团队带来了当之无愧的百万美元。

其他入围产品包括施耐德电气团队的逆变器（6.1 W / cm ³）和Virginia Tech逆变器（3.7 W / cm ³）。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN391329/