SiC-Mobil - SiC-Frequenzumrichter für Elektromobilität; Teilvorhaben: SiC-Battery

Abstract

Siliziumcarbid-Leistungshalbleiter (SiC) ermöglichen höhere Schaltfrequenzen, geringeren Bauraum, weniger Gewicht und einen deutlich besseren Wirkungsgrad als konventionelle Silizium-IGBTs – ein Schwerpunkt aktueller Forschung insbesondere in der Automobilbranche. Vor diesem Hintergrund zielte das vom BMWK geförderte Verbundprojekt SiC-Mobil darauf ab, Traktionsantriebe und Ladesysteme für Elektrofahrzeuge kompakter, leichter und effizienter zu machen und dabei zugleich Lebensdauer- sowie EMV-Effekte systematisch zu berücksichtigen.

In einem interdisziplinären Entwicklungs- und Testprogramm entstand binnen dreieinhalb Jahren ein modularer Pulswechselrichter, der drei Funktionen in einem Gerät bündelt: -Active-Front-End für die Netzkopplung -Interleaved DC/DC-Ladeumrichter -Traktionsumrichter

Die modulare Systemarchitektur, abgestimmte Kühl- und Filterkonzepte sowie optimierte Betriebsstrategien führten zu einer deutlichen Reduktion von Systemkomplexität, Bauraum und Kosten bei gleichzeitiger Steigerung von Effizienz und Zuverlässigkeit. Labor- und Feldversuche bestätigten die Leistungsfähigkeit.