Energiomvandlaren som minskar förlusterna tio gånger om

Energiomvandlare i kiselkarbid, med verkningsgrad på nära 100 procent.
Energiomvandlare i kiselkarbid, med verkningsgrad på nära 100 procent.
Publicerad 2011-10-26

KTH-forskare har tagit fram energiomvandlare med en verkningsgrad på nära 100 procent.
– Genom den nya tekniken blir våra elbilar, hybridbilar, elektriska tåg, elnät och tunnelbanor mer energi- och kostnadseffektiva, säger Hans-Peter Nee, chef för Elektrisk energiomvandling vid KTH.

De flesta energiomvandlare tillverkas i dagsläget av kisel, ett halvledarmaterial som bara tål upp till 125 graders värme. Nu har professor Hans-Peter Nee och hans forskarteam byggt och testat en omvandlare i kiselkarbid, som tål 250 graders värme.

Samtidigt har den nya omvandlaren en verkningsgrad på 99,7 procent, att jämföra med tidigare 97 procent – ett resultat som fått forskarna själva att häpna.

– Vi har alltså minskat energiförlusterna till nära noll – bara 0,3 procent av energin går till spillo, i stället för 3 procent, säger Hans-Peter Nee.

Energiomvandlare används huvudsakligen till motordrifter och olika typer av strömförsörjningar, och en stor fördel med den nya tekniken är att kylbehovet minskas med hela 90 procent.

– Därmed kommer varken vätske- eller fläktkylning att behövas – det kan räcka med naturligt strömmande luft, säger Hans-Peter Nee.

Hans-Peter Nee
Professor Hans-Peter Nee och doktorand Dimosthenis Pefthitsis har tillsammans med gästforskare Jacek Rabkowski byggt en energiomvandlare med effekt på 40 kilowatt och en verkningsgrad på 99,7 procent.

De nya energiomvandlarna kan bland annat användas i hybridbilar, i elektriska tåg och tunnelbanor.
– Och när de stora omvandlarna kommer ut på marknaden kan de användas för högspänd likströmsöverföring (HVDC), exempelvis i smarta elnät som kan koppla ihop olika länders elnät, säger Hans-Peter Nee.

Ytterligare ett användningsområde för tekniken kan vara till varvtalsreglering av elmotorer i hybridbilar.
– Kylvattnet till förbränningsmotorn är för varmt för kiselelektronik, men med kiselkarbid fungerar processen galant, säger Hans-Peter Nee.

För mer information, kontakta Hans-Peter Nee, +46-70-6953470, hansi@kth.se.

Marie Androv, Katarina Ahlfort