H2Prop - Hydrogen propulsion; Teilvorhaben: Elektrischer Antriebstrang

Abstract

Im H2Prop-Forschungsprojekt konnten wesentliche Fortschritte in der Leistungselektronik erzielt werden. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung einer DCDC-Wandler-Hardware mit ausfallsicherer Ansteuerung, die durch eine spezifische Leistung von 15 kW/kg und eine Leistungsdichte des Leistungsteils von 50 kW/kg beeindruckt. Die Gesamteffizienz des Wandlers betrug in den Messungen 98,4%. Selbst bei Ausfall der Versorgungsspannung bleibt die Regelung des Systems durchgehend aktiv, was für sicherheitskritische Einsatzbereiche wie die Luftfahrt von großer Relevanz ist. Darüber hinaus wurden Gestaltungsrichtlinien für Systeme mit erhöhten Systemspannungen erarbeitet. Diese sind auf weitere Elektronikkomponenten im Luftfahrtbereich übertragbar und stellen einen wichtigen Impuls für zukünftige Entwicklungen dar. Ergänzend wurde demonstriert, dass leistungsstarke Module auch ohne Verguss druckunabhängig gemessen werden können – ermöglicht durch die Metallisierung auf Dünnschichtisolation. Weitere Arbeiten zielen auf die Erhöhung der maximalen Sperrspannung ab. Die bisherigen Erkenntnisse zeigen: Entscheidend für eine wirksame Feldsteuerung ist weniger die Dicke der Metallschicht als vielmehr deren vollflächige metallische Abdeckung. Auch im Bereich der Aufbau- und Verbindungstechnik konnten bedeutende Verbesserungen erzielt werden – insbesondere bei der Abscheidung von Parylene. Die neu entwickelte In-Situ-Schichtdickenmessung während des Aufdampfprozesses erlaubt eine präzise Kontrolle der Beschichtungsdicke; eine Veröffentlichung hierzu ist bereits in Planung. Insgesamt zeigt das Projekt, wie gezielte Innovationsarbeit technische Lösungen hervorbringt, die sowohl leistungsstark als auch hochgradig betriebssicher sind.