2014年7月9日——相比于如今使用的常規(guī)交流電，直流電具有諸多優(yōu)點(diǎn)：譬如，在電網(wǎng)和電氣設(shè)備中的損耗比交流電低5%-7%。直流電能更高效地將可再生能源電能輸入電網(wǎng)和儲(chǔ)能設(shè)備，提高電網(wǎng)可靠性;使用直流電，可以制造出外形更加緊湊的電氣設(shè)備。
過去，由于缺乏高效、經(jīng)濟(jì)的斷路器技術(shù)，因而無(wú)法在數(shù)據(jù)中心、光伏系統(tǒng)和電信系統(tǒng)的配電網(wǎng)中，或者在飛機(jī)、輪船、電動(dòng)汽車和火車等的機(jī)載電網(wǎng)中，充分發(fā)揮直流電的潛力。當(dāng)前唯一可用的機(jī)電斷路器在進(jìn)行直流電開關(guān)操作時(shí)，會(huì)引起電弧;此外，它們反應(yīng)慢、質(zhì)量重、操作笨重、價(jià)格高昂。
由德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)出資的“NEST-DC”研究項(xiàng)目，旨在對(duì)面向直流電網(wǎng)和應(yīng)用且基于半導(dǎo)體的創(chuàng)新型電子斷路器進(jìn)行基礎(chǔ)研究。這種新型斷路器應(yīng)當(dāng)能夠又快又安全地接通和關(guān)斷電壓高達(dá)1,500V的直流電流，這一點(diǎn)最為重要。NEST-DC項(xiàng)目將對(duì)過流閉鎖場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OCB-FET)等創(chuàng)新半導(dǎo)體元件進(jìn)行研究，將針對(duì)基于OCB-FET的斷路器，研制出新的結(jié)構(gòu)和連接技術(shù)，以及開關(guān)拓?fù)洌?zhí)行測(cè)試;將在機(jī)載電網(wǎng)、電動(dòng)交通、光伏系統(tǒng)以及直流配電網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域，開展示范項(xiàng)目以展示研究成果。
NEST-DC合作伙伴的研究任務(wù)分配
NEST-DC項(xiàng)目的合作伙伴覆蓋了從半導(dǎo)體芯片，一直到直流電網(wǎng)系統(tǒng)的整條價(jià)值鏈。團(tuán)隊(duì)成員包括不來梅大學(xué)電氣驅(qū)動(dòng)電力電子設(shè)備學(xué)院(IALB)，以及空中客車集團(tuán)、E-T-A ElektrotechnischeApparate GmbH、西門子股份公司和英飛凌科技股份公司(負(fù)責(zé)項(xiàng)目協(xié)調(diào))等4家企業(yè)。此外，這個(gè)項(xiàng)目還得到了總部設(shè)在德國(guó)紐倫堡的歐洲電力電子中心(ECPE)的支持。
在這個(gè)項(xiàng)目中，不來梅大學(xué)電氣驅(qū)動(dòng)電力電子設(shè)備學(xué)院將負(fù)責(zé)研究和模擬適用于OCB-FET的新型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，對(duì)新開發(fā)的斷路器進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)定，以及測(cè)試它們的散熱性能和破壞極限?？罩锌蛙嚰瘓F(tuán)創(chuàng)新部將負(fù)責(zé)確定航空應(yīng)用的要求，研究適宜的拓?fù)?，以及與NEST-DC合作伙伴共同開發(fā)示范項(xiàng)目?？罩锌蛙嚰瘓F(tuán)將在德國(guó)Ottobrunn執(zhí)行硬件測(cè)試。
西門子將側(cè)重于研究斷路器的結(jié)構(gòu)和連接技術(shù)。E-T-A ElektrotechnischeApparate將負(fù)責(zé)確定工業(yè)應(yīng)用的要求，以及與合作伙伴一道，驗(yàn)證斷路器在最高1,500V電壓下的性能。英飛凌是項(xiàng)目牽頭人，將發(fā)揮其在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)專長(zhǎng)，對(duì)計(jì)劃用于OCB-FET的功率半導(dǎo)體進(jìn)行研究。
在重點(diǎn)資助領(lǐng)域“旨在提高能效的功率電子技術(shù)”范疇內(nèi)，NEST-DC研究項(xiàng)目從德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)獲得了大約230萬(wàn)歐元資助。這個(gè)項(xiàng)目已2013年10月啟動(dòng)，將持續(xù)三年。NEST-DC是德語(yǔ)“適用于可再生能源和機(jī)載電網(wǎng)的創(chuàng)新型電子直流斷路器”的縮寫。
關(guān)于空中客車集團(tuán)
空中客車集團(tuán)是航空、航天及有關(guān)服務(wù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)袖。2013年，空中客車集團(tuán)(包括旗下空中客車公司、空中客車防務(wù)及航天公司和空中客車直升機(jī)公司)收入達(dá)到576億歐元(重列)，全球范圍內(nèi)員工人數(shù)約為13.9萬(wàn)人(重列)。
關(guān)于E-T-A ElektrotechnischeApparate GmbH
2013年，E?T?A ElektrotechnischeApparate GmbH集團(tuán)營(yíng)收高達(dá)8500萬(wàn)歐元。目前，E?T?A在全球60多個(gè)國(guó)家雇傭了大約1,373名正式員工。E-T-A的業(yè)務(wù)遍及全球，實(shí)力雄厚，包括5座生產(chǎn)工廠、13家子公司和大量業(yè)務(wù)代表。生產(chǎn)、銷售、采購(gòu)、營(yíng)銷和設(shè)計(jì)等活動(dòng)都集中在位于Altdorf的總部進(jìn)行。E?T?A設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售品種齊全的保護(hù)和電源管理設(shè)備，從用于保護(hù)設(shè)備的熱斷路器，到保護(hù)電氣電子系統(tǒng)不受過載和短路損害的復(fù)雜解決方案，應(yīng)有盡有。E-T-A的產(chǎn)品適用于幾乎各行各業(yè)，如過程控制和自動(dòng)化、電信、化工和醫(yī)療行業(yè)、家用電器和園藝設(shè)備制造商、航空、汽車和船舶等行業(yè)。
關(guān)于西門子股份公司
是世界上最大的電子和電氣工程公司之一，總部位于柏林和慕尼黑，業(yè)務(wù)集中在工業(yè)、能源和醫(yī)療等領(lǐng)域，以及主要為城市和大都會(huì)地區(qū)提供基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。成立超過165年來，西門子以其卓越的技術(shù)成就、不懈的創(chuàng)新追求、出眾的品質(zhì)、令人信賴的可靠性和廣泛的國(guó)際性在業(yè)界獨(dú)樹一幟。西門子公司是世界上最大的環(huán)保技術(shù)供應(yīng)商之一，其綠色產(chǎn)品和解決方案創(chuàng)造的收入，約占西門子總營(yíng)收的43%。在2013財(cái)年(截至2013年9 月30 日)，西門子持續(xù)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)的總營(yíng)收達(dá)到759億歐元，收益達(dá)到42億歐元。截至2013年9 月底，西門子持續(xù)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)在全球一共雇傭了大約362,000名員工。
關(guān)于不來梅大學(xué)
不來梅大學(xué)始建于1971年，2012年被評(píng)為“卓越大學(xué)(university of excellence)”。學(xué)校擁有250名教授和19,000名學(xué)生，在德國(guó)屬于中等規(guī)模大學(xué)。12個(gè)院系開設(shè)多門課程，開展國(guó)際領(lǐng)先的研究。1994年成立的電氣驅(qū)動(dòng)電力電子設(shè)備學(xué)院(IALB)在電氣驅(qū)動(dòng)、機(jī)械電子和可再生能源發(fā)電，以及功率半導(dǎo)體元件及其應(yīng)用等方面做了大量研究和教育工作。在半導(dǎo)體器件方面的研究重點(diǎn)是替代半導(dǎo)體材料、材料基礎(chǔ)知識(shí)、器件概念、模擬、包裝、可靠性和寄生電感影響等方面。
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