推開集團研發中心的大門－電力電子

ABB集團研發中心的介紹，已進入第四期連載。在陸續分享先進材料、電磁學、傳感器等研究領域之後，本季來到能源轉換的關鍵技術──電力電子。電力電子的應用早已走入你我的生活，從筆記型電腦的變壓器、手機充電器到日常家電，都有其影子。不只民生應用，在工業領域，電力電子更是現代基礎建設的核心技術。

ABB於全球有七個集團研發中心(Corporate Research Center, CRC)，專注於中長期技術研究，也針對特定產業需求與事業單位合作。CRC的九大核心技術領域分別為通訊(communication)、控制(control)、電磁學(electromagnetics)、材料(material)、機械(mechanics)、電力電子(power electronics)、傳感器(sensors)、軟體(software)及開關技術(switching)。接續上期以傳感器為技術開發核心的量測實驗室，「電力電子實驗室」是本季的焦點。

電能轉換，提升能效

從第一次刊載《推開集團研發中心的大門》開始，我們探討著關於「電」的基礎科學。對現代人而言，電幾乎是像空氣一樣重要的存在。多數人或許熟知，在自然界中產生的電多半是直流電，而我們日常所使用的電是由發電廠所產生的交流電。顧名思義，直流電與交流電之間有電能轉換的需求，發電廠與家戶之間有電能傳輸的必要，轉換與傳輸過程中則有效率損失的問題。以上種種，即是電力電子學的研究範疇。換言之，電力電子實驗室的重要任務在於發掘更有效率的電能轉換、電能儲存、電力傳輸、馬達驅動、功因修正等技術對策。

ABB電力電子實驗室負責人Waqas Arshad表示：「電力電子是一門涵蓋多項學科的整合性技術，諸如功率半導體元件、微電子、自動控制、電磁干擾等。電力電子是國防、航太、運輸、能源、自動化等基礎建設科技的核心。」從實際的例子來看，無論是馬達與變頻器組成的節能驅動系統，還是屋上型的太陽能電力轉換系統，亦或是電動車充電站，電力電子技術的研究對ABB產品的核心競爭力皆有極大的影響。