Neues Forschungsprojekt am Fachgebiet LE: Projekt Beyond1kV
Das Teilvorhaben "Leistungselektroniknahe Schaltungstechnik" im Rahmen des Projekts Beyond1kV soll die Grenzstelle zwischen 800 V und 1.500 V mit Blick auf die im Markt verfügbaren, aber auch neuen Halbleiterschalter des Projektpartners Infineon Technologies AG, betrachten und in Abstimmung mit anderen Konsortialpartnern geeignete Schaltungstopologien für den Einsatz in Traktionsantrieben prüfen. Dabei sollen Potentiale und Herausforderungen im Bereich bis 1.500 V Systemspannung inklusive der Identifikation von konzeptionellen Risiken in der Entwicklung, der Produktion und der Nutzung herausgearbeitet und untersucht werden.
Die Universität Kassel soll bei einem Vergleich verschiedener Topologien entscheidende Beiträge liefern und anhand der jahrelangen Erfahrung im Bereich der Photovoltaik-Wechselrichter (auch im Bereich bis 1.500 V Systemspannung) entsprechendes Know-How einbringen und eine Transferleistung für den Einsatz bei Traktionsumrichtertopologien schaffen.
Neben topologischen Fragestellungen und Detailbetrachtungen der Halbleiterschalter sollen Untersuchungen des Potentials aktiver Gatetreiberschaltungen mit Blick auf den geforderten Verzicht von Filtern zur elektrischen Maschine, zur Minimierung von Überspannungen während des Schaltvorgangs, sowie Auslegung der Treiberschaltungen untersucht werden. Die erarbeiteten Lösungsvorschläge sollen in angepassten Treiberschaltungen für Halbleitermodule aufgebaut und erprobt werden. Tests sollen dabei auch an Halbleiterfunktionsmustern im Rahmen von Doppelmessungen durchgeführt werden.
Begleitend zur Entwicklung von Verfahren zum "Predictive Maintenance" und "Condition Monitoring" sollen zudem in Absprache mit den Konsortialpartnern Funktions- und Zyklenfestigkeitstests an Leistungsmodulen durchgeführt werden. Die Ergebnisse sollen unter anderem bei der Bestimmung von temperaturempfindlichen Parametern (TSP) unterstützen und Lösungen zur Zustandsbestimmung ermöglichen.
Projektpartner sind ZF Friedrichshafen AG, Daimler Truck AG, Infineon Technologies AG, Fraunhofer IISB und die Leibnitz Universität Hannover.
Finanziert wird das Projekt mit einer Laufzeit von drei Jahren und einer Fördersumme von 360.214,95 € vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), Projektträger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR).