GreenGridGuard - Innovatives Schutzkonzept auf Halbleiterbasis für selbstgeführte IGBT-basierte Stromrichter zur Netzanbindung von regenerativen Energien; Teilvorhaben: Materialdiagnostik und Zuverlässigkeitsanalyse

Abstract

Im Rahmen des Verbundprojekts „GreenGridGuard“ sollte das Materialverhalten und die Schutzwirkung neuartiger Halbleiter und deren Integration in ein innovatives Konzept, bestehend aus Leistungsschaltern und Halbleitern zur Erzeugung eines definierten Kurzschlusses im Störfall, sowie der darauffolgenden Abschaltung des Wechselrichters, erforscht werden. Durch gezieltes Aufschmelzen eines Bereichs im Halbleiter soll eine Explosion des Gehäuses und der Austritt von leitfähigem Plasma verhindert werden. Die Hauptaufgaben des Fraunhofer IMWS bestanden in der materialdiagnostischen Analyse der eingesetzten Materialsysteme. Es wurden zunächst zerstörungsfreie Methoden zur Defektlokalisierung eingesetzt. Damit konnten vor allem die verschiedenen Bauteilvarianten effizient verglichen und bewertet werden. Die fest verbundenen Bauteile wurden im Ausgangszustand und nach Belastung mittels Querschliffanalysen untersucht und verglichen. Die Methoden und Analysen wurden dabei auf die vorliegenden Materialsysteme angepasst.