trustAE - Transformation der Fahrzeugtechnik durch hochintegrierte Komponenten für robuste, digitalisierte und effiziente Antriebs- und Energiesysteme basierend auf WBG-Technologien

Abstract

Ziel des Projekts trustAE war die Entwicklung neuartiger Lösungen für robustere, intelligentere und nachhaltigere Fahrzeugsysteme durch Effizienzsteigerung und Digitalisierung. Diese Innovationen sollten Deutschlands Automobilindustrie den entscheidenden Anschub für den Technologiewandel ermöglichen und für den globalen Wettbewerb stärken. TrustAE kombinierte neue Ansätze auf Soft- und Hardwareebene mit fortschrittlicher Betriebsführung der Leistungselektronik. So wurden fortschrittliche Gate-Ansteuerverfahren verwendet, teilweise in Kombination mit optimierten monolithischen Snubbern, um die Nennspannung des Hochvoltsystems anheben zu können und dabei unter der Zerstörungsgrenze der Leistungshalbleiter zu bleiben. Dabei sollten die früher erforderlichen, vergleichsweise großen Sicherheitsmargen beim Betrieb und bei der Dimensionierung der Leistungshalbleiter deutlich reduziert und das große Potential moderner WBG-Leistungshalbleiter ausgeschöpft werden. Zur Betriebsführung und zur Absicherung der Zuverlässigkeit waren digitale Zwillinge angedacht, die das Verhalten der Leistungshalbleiter mitsamt ihrer Aufbautechnik genau beschreiben, durch neuronale Netzwerke und weitere Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) unterstützen und dadurch das Systemverhalten in Echtzeit nachbilden können würden. Die Demonstration sollte anhand eines SiC-basierten Antriebumrichters und eines Multiport-DC/DC-Wandlers mit GaN-HEMTs erfolgen und somit die wesentlichen leistungselektronischen Komponenten sowie die relevanten WBG-Leistungshalbleiter abdecken.