功率逆變器是現代電動汽車傳動系統中的“心臟”。它們將電池中的電能轉化為發動機能夠實際利用的能源。

3D打印技術參考注意到，弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所與保時捷、博世合作，于近期發布了一項電力電子領域的重要突破成果——他們開發了一款名為“Dauerpower”的逆變器，體積小巧，但能提供持久動力，即使長時間運行也能持續輸出約600千瓦或815馬力的功率。這不僅是當今柴油重型卡車功率的1.5倍，還將為高端電動跑車樹立新的標桿。Dauerpower逆變器甚至可以短時間輸出720千瓦或979馬力的功率。3D打印技術為該產品效率提升，發揮了重要作用。

這些逆變器就像小型車載變電站，將電池中的直流電轉換為發動機驅動車輪所需的三相交流電。傳動系統的功率越高，電流就越大，系統發熱的可能性也就越大。三方合作研發要解決的重要問題，就是最大限度的散熱。

這款被稱為Dauerpower的逆變器采用了尖端的半導體技術，包括碳化硅晶體管和創新的冷卻系統，體積小但動力強悍。輸出功率是當前電動汽車的兩到四倍，比當今高端車型高出三分之一，甚至讓頂級車型也望塵莫及。未來的高性能電動汽車有望使用更小的逆變器，但仍能提供更強大的動力。各個組件易于維護或更換，從而節省資源并延長汽車的使用壽命。

來自行家說功率半導體與新能源

研究人員研究了如何更有效的冷卻各個組件。冷卻效果越好，所需的半導體材料就越便宜，芯片可以排列得更緊湊。研究人員的目標是實現各種半導體元件以及電容器和銅導體等無源元件的高水平熱集成。為此，溫度關鍵元件通過銀燒結連接直接連接到冷卻系統，并以最佳方式實現熱集成：由于采用并聯布置，冷卻液可同時到達所有散熱器和連接的半導體元件，從而均勻地散熱。

設計師采用銅3D打印制造冷卻元件，將銅的優異導熱性與3D打印的充分靈活性相結合，而不再像以前那樣只能使用鋁制散熱器。與數控銑削工藝相比，3D打印在冷卻通道設計方面提供了極大的自由度，從而最大限度地利用了有限的安裝空間。

Markforged采用擠出3D打印方法制造的冷卻元件

熱量由水冷系統傳導出去，這構成了整個冷卻概念的后半部分。該系統采用鋁合金制3D打印而成。測試發現，即使運行15分鐘后，外殼和冷卻液之間的熱差也低于20開爾文，在冷卻輸出端測得的最大溫升僅為41開爾文。憑借如此先進的冷卻技術，即使在重負載下，逆變器也能保持最佳工作溫度。

fabric8labs采用電化學3D打印方法制造的冷卻元件

尖端半導體技術、先進冷卻技術以及卓越性能的結合，該項目正在推動電動汽車的發展，并已在性能、效率和可持續性方面提升了標準。

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