SiC-Mobil - SiC-Frequenzumrichter für Elektromobilität

Abstract

Ziel des Verbundprojektes SiC-Mobil war es, Traktionsantriebe und Ladesysteme von Elektrofahrzeugen kleiner, leichter und effizienter zu machen. Dazu hatten sich die Projektpartner IAV, Breuer Motoren, Block, Freqcon und Universität Bremen (BCM) zusammengeschlossen. Auf der Leistungselektronik lag dabei das Hauptaugenmerk. Neuartige Leistungshalbleiterbauelemente auf der Basis von Siliziumcarbid (SiC) ermöglichen die Realisierung hoher Umrichterleistungen mit geringerem Bauraum und Gewicht, bei gleichzeitig höherem Wirkungsgrad als mit bis dahin eingesetzten Silizium-basierten Schaltern (IGBT). Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu SiC-Umrichtern für die Elektromobilität waren und sind deshalb nach wie vor Gegenstand aktueller Forschungen in der gesamten Automobilbranche weltweit. Die Partner gingen davon aus, dass die wirtschaftlich erfolgreiche Nutzung von SiC-Umrichtern in der Elektromobilität sich nur erreichen lässt, wenn im Rahmen eines interdisziplinären Entwicklungsprozesses zusätzlich zur reinen Umrichterfunktionalität auch die parasitären Lebensdauer- und EMV-Effekte in die SiC-Umrichterentwicklung einbezogen werden. Dies wurde in den dreieinhalb Jahren während des Projektverlaufs unternommen. Als Ergebnis wurde ein Pulswechselrichter entwickelt und getestet, welcher als Antriebs-/Traktionsumrichter, als Ladeumrichter (Interleaved DC-DC Wandler) und als Active-Front-End verwendet werden kann.