ارتقا بازده و کاهش تلفات بخش الکتریکی دوچرخه برقی
محور پژوهش
محیط زیست
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی برق و کامپیوتر
حوزه پژوهش
کاربرد ترانزیستورهای شکاف باند وسیع در بهبود بازده دوچرخه برقی
عنوان
بررسی و مقایسه ویژگی‌های ترانزیستورهای شکاف باند وسیع (شبو) و سیلیکنی در کاربرد شارژرهای باتری دوچرخه برقی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: دوچرخه‌های برقی یکی از محبوب‌ترین انواع وسایل نقلیه برقی هستند که می‌توانند به‌عنوان یک وسیله نقلیه شخصی یا یک وسیله نقلیه برای حمل مسافرهای درون‌شهری مورد استفاده قرار گیرند که در صورت تلاش برای افزایش کارایی بخش‌های مختلف آن‌ می‌توان کمک زیادی به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و سلامت محیط‌زیست انجام داد. در این ‌بین برخی تولیدکنندگان و دانشگاهیان تلاش‌هایی را در جهت توسعه و بهبود المان‌های نیمه‌هادی دارای شکاف باند وسیع (شبو) در منابع تغذیه انرژی الکتریکی انجام داده‌اند تا مبدل‌هایی با بازده بالا، اندازه کوچک و چگالی توان بالا ساخته شود. برای بهبود چشم‌گیر کارایی باتری شارژرها و به طور خاص در خودرو و دوچرخه برقی، استفاده از المان‌های نیمه‌هادی شبو اخیراً مورد توجه قرار گرفته است، به‌طوری‌که استفاده از نیمه‌هادی‌های شبو در مدار باتری شارژر یک دوچرخه برقی می‌تواند تا حد چشم‌گیری تلفات انرژی الکتریکی را در زمان شارژ کاهش دهد. هدف این پژوهش بررسی عملی ویژگی‌ها و کارایی ترانزیستورهای شبو در مقایسه با ماسفت‌های سیلیسیومی در کاربرد باتری شارژر و از طریق به‌کارگیری آن‌ها در یک مبدل باک برای شارژر دوچرخه برقی است. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها در این گزارش ساختار ترانزیستورهای جدید، کاربرد و عملکرد آن‌ها به‌طور خاص در کاربرد باتری شارژر دوچرخه برقی با بررسی تلفات هدایتی و کلیدزنی، فرکانس کلیدزنی، حجم، وزن و بازده در مبدل باک به عنوان طبقه شارژر دوچرخه، در این گزارش مورد بررسی قرار می‌گیرد. در فرکانس‌های کلیدزنی بالا، تلفات کلیدزنی ترانزیستور‌ شبو در مقایسه با کل تلفات آن مقدار قابل توجهی دارد و به همین دلیل قابل چشم‌پوشی نیست. بنابراین با توجه به این که روش مرسوم محاسبه تلفات کلیدزنی کلیدهای نیمه‌هادی، دقت کافی را برای محاسبه این تلفات برای ترانزیستور گالیوم نیترید را ندارد، مدلی جهت تخمین تلفات کلیدزنی این ترانزیستور در فرکانس کلیدزنی بالا با در نظر گرفتن سلف‌ها و خازن‌های پارازیتی مدار پیشنهاد شده و نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل پیشنهادی در نرم‌افزار ارکد با مقایسه نتایج حاصل از آزمایش‌های عملی صحت‌سنجی شده است. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط دیاگرام و سامانه تست عملی برای مدل پیشنهادی جهت طراحی مدار با ترانزیستورهای گالیوم نتیرید








آنالیز حرارتی و تعیین میزان تلفات و بازده مدار ساخته شده در شرایط تست مختلف با دوربین حرارتی:





مرجع: " بررسی و مقایسه ویژگی‌های ترانزیستورهای شکاف باند وسیع (شبو) و سیلیکنی در کاربرد شارژرهای باتری دوچرخه برقی" نوید شریفی- پایان نامه کارشناسی ارشد قدرت-
پژوهشکده/دانشکده
برق و کامپیوتر -دانشگاه صنعتی اصفهان