크기를 줄이고 전기 드라이브 비용을 절감하는 새로운 커패시터

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전력 전자공학 연구원인 Shajjad Chowdhury는 용량 초과에 중점을 두고 있습니다. 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory) 에너지부 산하 국립교통연구센터 연구실에서 그는 전기 구동 장치의 크기를 줄이고 비용을 절감할 수 있는 새로운 커패시터와 인버터 부품을 개발하고 있습니다. 그는 이것이 미국에서 전기 자동차 채택을 늘리기 위한 잠재적인 단계라고 보고 있습니다.

"인버터(전압을 공급하는 회로)에 있는 커패시터(전기 에너지를 저장하는 것)는 일반적으로 크기가 커서 전력 밀도를 제한합니다. 작고, 에너지 밀도가 높은 커패시터가 필요합니다. 공간을 덜 차지하는 커패시터를 만들 수 있다면 차량의 에너지 밀도를 높이고 성능을 향상시키는 것이 바로 우리가 달성하고자 하는 목표입니다.”라고 Chowdhury는 말했습니다.

Chowdhury의 커패시터 연구는 고출력 밀도 전기 구동을 달성하기 위한 통합 구동 시스템 개발에 초점을 맞춘 DOE 차량 기술 사무소에서 그가 주도하고 있는 대규모 프로젝트의 일부입니다. Chowdhury는 커패시터 기술을 식별, 평가 및 통합하는 임무를 맡고 있습니다. 만약 성공한다면, 이 연구는 2025년까지 100킬로와트 트랙션 드라이브 시스템에 필요한 전력 밀도 33킬로와트 리터에 도달한다는 DOE의 경량 전기 자동차 기술 목표를 달성하는 데 필수적일 것입니다.

Chowdhury는 "차량의 전기 트랙션 드라이브는 저장된 에너지의 주요 사용자입니다."라고 말했습니다. "드라이브 시스템은 배터리 용량에 맞춰 차량 범위를 최대화하기 위해 높은 효율로 작동해야 합니다."

Chowdhury는 미래의 전기 자동차에는 전기 자동차의 주행 거리를 확장하고 시장 채택을 늘리기 위해 고성능, 전력 밀도가 높은 트랙션 드라이브가 필요할 것이라고 말했습니다.

"우리가 도로에서 더 많은 전기 자동차를 원한다면 차량 가격도 낮게 유지해야 합니다"라고 그는 덧붙였습니다. "비용 절감에 도움이 되는 한 가지 방법은 전체 전기 열차 시스템을 소형화하는 것입니다. 이는 내부 시스템을 더 콤팩트하면서도 전체적으로 더 효율적으로 만드는 것입니다."

Chowdhury는 선임 연구원과 함께 일하고 중요한 DOE 이니셔티브를 안내하도록 선택되었습니다. 그의 업적이 특허, 다수의 저널 출판, 전력 전자 연구 커뮤니티의 국내 및 국제적 관심으로 이어졌기 때문입니다.

그는 “복합 기반 유전체 소재를 살펴보며 전기차 부품의 부피를 줄일 수 있는 새로운 소재를 개발하기 위해 과학자들과 협력해 왔다”고 말했다. "내가 가장 자랑스러워하는 것 중 하나는 어느 날 내 논문 중 하나를 읽고 차세대 전력 전자 장치 및 트랙션 드라이브를 위한 새로운 재료에 대해 이야기하고 싶어하는 존경받는 노벨상 수상 과학자로부터 문의를 받았다는 것입니다."

Chowdhury는 예상치 못한 일이지만 연구가 진행됨에 따라 고무적인 것은 이러한 유형의 인정이라고 말했습니다.

"이러한 새로운 재료와 커패시터나 전기 드라이브가 어떻게 작동할 수 있는지에 대한 새로운 사고 방식을 탐구하기 위한 자금을 확보하는 것은 큰 일이었습니다."라고 그는 말했습니다. "당신의 역할이 무언가를 개발하고 구축하고 테스트한 다음 기본적으로 다른 사람들이 상용화를 위해 대량 생산할 수 있는 방법에 대한 지침을 설정하는 것이라면 많은 책임과 압박감이 따릅니다. 그러한 유형의 검증을 받으면 동기가 부여됩니다."

전기 엔지니어로서 창조하고 혁신하는 Chowdhury의 능력은 예술적 적성에서 비롯되었습니다. 방글라데시의 수도 다카에서 엔지니어의 아들로 자란 Chowdhury는 비슷한 길을 따를 계획을 가지고 있었습니다. 그러나 학교 시험은 그를 거의 다른 방향으로 이끌었습니다.

"거기 학교에서는 진로를 결정하기 위해 시험을 치는데, 내 시험 점수는 나를 과학이 아닌 예술 분야로 이끌었습니다."라고 그는 말했습니다. "정말 화가 났어요. 과학 프로그램에 참여하기 위해 추가 시험을 봐야 했어요." Chowdhury는 두 과목 모두 잘했지만 한 과목의 점수가 다른 과목보다 약간 높았다고 말했습니다.

"학교 시험 경험은 제 인생을 바꾸는 순간이었습니다."라고 그는 말했습니다. "나는 과학을 공부할 기회를 얻기 위해 싸워야 했습니다. 만약 그렇게 하지 않았다면 내 인생은 달라졌을 것입니다."