Descripción del proyecto
Una nueva era de procesadores de potencia compactos, ligeros y muy eficientes
En la búsqueda de un futuro sin emisiones de carbono y un transporte electrificado, se avecina un reto fundamental: la demanda de una electrónica de potencia eficiente y compacta. Sin embargo, la miniaturización de los sistemas de conversión de energía se enfrenta a obstáculos derivados de las limitaciones de los dispositivos de potencia y las restricciones de tamaño de los componentes pasivos. En este contexto, el equipo del proyecto ENRICH, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, está llamado a revolucionar el panorama. Mediante el codiseño de novedosas topologías de convertidores multinivel con nitruro de galio, el equipo de ENRICH lidera un conmutador selector de estado sólido que impulsa la visión de un procesador de potencia monolítico, liberando densidades de potencia sin precedentes y superando obstáculos de integración. En los ámbitos de la electrónica de potencia, la ciencia de los materiales y la teoría del control, el equipo de ENRICH marca un paso transformador hacia soluciones energéticas sostenibles.
Objetivo
As the world undergoes an unprecedented transformation towards de-carbonized energy generation and electrification of the transportation sector, there is an increasing need for efficient, compact and lightweight power electronics. However, miniaturization of contemporary energy conversion systems is hindered by the performance limitations of the power devices and the size and weight restrictions of the passive components. The ENRICH project proposes a fundamental reconsideration of the entire electric power conversion chain, by co-design novel multilevel converter topologies with new semiconductor structures, based on wide band gap materials, mainly Gallium Nitride (GaN).
The envisioned system is inspired from the high-power equivalent of a digital-to-analogue converter, directly controlled by a single reference signal (pseudo-analogue control). This is the first attempt to demonstrate the concept of a solid-state selector switch, which is free from magnetic components and allows all switching elements to be connected in parallel with a common source reference, avoiding the burden of multiple voltage-isolation zones.
This radical approach paves the way for true monolithic integration of the entire multilevel inverter on a single chip, in the form of a power processor. The proposed parallel architecture addresses all current integration challenges, such as the crosstalk and back-gating effects, and overcomes the limitations regarding the maximum number of levels. The GaN power processor has huge potential to reach record power densities that are beyond what is currently possible.
The ambitious research spans across the fields of Power Electronics, Material Science and Control Theory, and aims to bring numerous benefits with important technological and socioeconomic impact in the automotive, aerospace and renewable energy generation sectors.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ciencias naturalesciencias físicaselectromagnetismo y electrónicadispositivo semiconductor
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
265 04 Rio Patras
Grecia