美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员近日推出了一款名为ULIS(超低电感智能)的创新功率模块。这款基于碳化硅技术的模块能够显著提升能源转换效率、降低系统成本,并实现了创纪录的功率密度。

在全球电力需求因人工智能应用、制造业扩张和交通电气化而快速增长的背景下,ULIS模块的核心目标并非增加能源产量,而是优化现有能源的利用效率,将更多可用电力转化为实际可用的能量。这种电力电子技术的进步为应对能源挑战提供了新的思路。
ULIS模块的工作参数为1200伏特电压和400安培电流,其能量密度达到先前型号的五倍。技术特点包括超低寄生电感设计,比当前市场先进水平降低了七至九倍;采用扁平八角形结构,能够在更小空间内集成更多组件,有效减小尺寸和重量;优化电流路径以最大限度减少磁干扰并提升效率;具备自主监控功能,可预测组件潜在故障;支持低延迟无线通信,实现无需物理电缆的控制与监控。
在材料与制造方面,ULIS模块采用了名为Temprion的柔性聚合物替代传统的铜-陶瓷基板结合方式,形成了更薄、更轻且适应性更强的结构。这种材料通过热压工艺与铜结合,将单个模块的制造成本从数千美元降低至数百美元。模块化设计便于集成到多种系统中,同时该技术已为未来向氮化镓和氧化镓等半导体材料的演进做好准备。
ULIS模块的应用前景广阔:在电网领域可提高能量转换效率并降低维护成本;对数据中心而言,能够实现设备更紧凑高效的布局,这对支持人工智能运算至关重要;在电动航空(eVTOL)方面,有助于开发更轻、更强大的电力转换器,推动垂直起降电动飞机的商业化进程;在国防与军事领域,为高风险环境提供可靠电力支持并具备早期故障检测能力;在核聚变研究中,其超低电感和耐用特性适用于紧凑可靠的脉冲功率系统。
这款ULIS能源模块代表了电力电子技术的重要进展,其紧凑、高效和适应性强的设计特点,使其成为构建更可靠、可持续能源体系的关键组件,有望改变多个战略领域的电力管理方式。









