弗劳恩霍夫研究所提出新逆变器设计有望将电动汽车的续航里程提升6%-电子工程世界

谈到提升电动汽车的续航里程，人们首先想到的是电池技术。实际上，传动系统也起着举足轻重的作用，比如可将电池中的直流电转变成电机中使用的交流电的逆变器。

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（图片来源：弗劳恩霍夫研究所）

据外媒报道，德国弗劳恩霍夫可靠性和微集成研究所（Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration）的专家，提出一种新的功率逆变器设计，其工作效率更高，预计可将电动汽车的续航里程提升6%。

在车辆行驶过程中，作为电池和电机之间的中间媒介，功率逆变器及其晶体管需要处理大电流，这会导致它们温度升高。为了解决这一问题，电动汽车中的功率逆变器采用固态冷却元件，其特征是将导管置于水中，引导热量消散。该研究所科学家的重点研究即为这些冷却元件。

科学家们一直在开发先进的晶体管，以用于由碳化硅半导体制成的逆变器。在电动汽车运行时，这些晶体管的功率损耗较少。该团队利用3D打印技术，为这些高级晶体管设计壁厚更薄的冷却元件，并将晶体管置于仅几毫米厚的薄金属板上。这些冷却元件不会影响碳化硅半导体所提供的功率增益。

基于这种设计，晶体管更加接近冷却水，从而提升冷却效果。冷却导管可以同时作为支撑金属板的结构组件。由于金属板非常薄，所以变形程度很低，在逆变器升温和冷却时，可以吸收应力。另外，通过柔软的细铜线，使SiC晶体管与电子系统其他部分相连接，而不是坚硬的铜导电带（copper track），可以在运行时进一步减少应力。

项目负责人Eugen Erhardt表示：“通过这种方式来优化传动系统，预计最终可将电动汽车的续航里程提升6%。”但是，要使其转化为量产车辆中使用的功能组件，还有很长的路要走。

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