英飛凌牽頭的直流電網斷路器技術基礎研究項目啟動

目標是研制出適用于可再生能源和機載電網的創新型電子斷路器

2014年7月9日——相比于如今使用的常規交流電，直流電具有諸多優點：譬如，在電網和電氣設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和儲能設備，提高電網可靠性；使用直流電，可以制造出外形更加緊湊的電氣設備。

過去，由于缺乏高效、經濟的斷路器技術，因而無法在數據中心、光伏系統和電信系統的配電網中，或者在飛機、輪船、電動汽車和火車等的機載電網中，充分發揮直流電的潛力。當前唯一可用的機電斷路器在進行直流電開關操作時，會引起電弧；此外，它們反應慢、質量重、操作笨重、價格高昂。

由德國聯邦教育與研究部（BMBF）出資的“NEST-DC”研究項目，旨在對面向直流電網和應用且基于半導體的創新型電子斷路器進行基礎研究。這種新型斷路器應當能夠又快又安全地接通和關斷電壓高達1,500V的直流電流，這一點最為重要。NEST-DC項目將對過流閉鎖場效應晶體管（OCB-FET）等創新半導體元件進行研究，將針對基于OCB-FET的斷路器，研制出新的結構和連接技術，以及開關拓撲，并執行測試；將在機載電網、電動交通、光伏系統以及直流配電網絡等領域，開展示范項目以展示研究成果。

NEST-DC合作伙伴的研究任務分配

NEST-DC項目的合作伙伴覆蓋了從半導體芯片，一直到直流電網系統的整條價值鏈。團隊成員包括不來梅大學電氣驅動電力電子設備學院（IALB），以及空中客車集團、E-T-A ElektrotechnischeApparate GmbH、西門子股份公司和英飛凌科技股份公司（負責項目協調）等4家企業。此外，這個項目還得到了總部設在德國紐倫堡的歐洲電力電子中心（ECPE）的支持。

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在這個項目中，不來梅大學電氣驅動電力電子設備學院將負責研究和模擬適用于OCB-FET的新型半導體結構，對新開發的斷路器進行靜態和動態測定，以及測試它們的散熱性能和破壞極限。空中客車集團創新部將負責確定航空應用的要求，研究適宜的拓撲，以及與NEST-DC合作伙伴共同開發示范項目。空中客車集團將在德國Ottobrunn執行硬件測試。

西門子將側重于研究斷路器的結構和連接技術。E-T-A ElektrotechnischeApparate將負責確定工業應用的要求，以及與合作伙伴一道，驗證斷路器在最高1,500V電壓下的性能。英飛凌是項目牽頭人，將發揮其在功率半導體領域的技術專長，對計劃用于OCB-FET的功率半導體進行研究。

在重點資助領域“旨在提高能效的功率電子技術”范疇內，NEST-DC研究項目從德國聯邦教育與研究部（BMBF）獲得了大約230萬歐元資助。這個項目已2013年10月啟動，將持續三年。NEST-DC是德語“適用于可再生能源和機載電網的創新型電子直流斷路器”的縮寫。