SiCnifikant

 

SiC-basierte Traktionsumrichter für neuartige Antriebsstrangkonzepte

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Alexander Stippich

Oberingenieur Leistungselektronik und Elektrische Antriebe

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In dem vom BMBF öffentlich geföderten Projekt „SiCnifikant“ wurden die Vorteile von SiC basierten Halbleiterbausteinen in Antriebsumrichtern in Elektrofahrzeugen erforscht und realisiert. Insbesondere wurde der Aufbau eines neuartigen Leistungsmoduls die optimale Nutzung der SiC-Halbleiter in Bezug auf die erreichbare Schaltgeschwindigkeit und Leistungsdichte aufgezeigt. Das ISEA beschäftigte sich mit der Auslegung des Leistungsmoduls sowie die dafür benötigten Treiber.

Im Fokus des ISEAs stand das Leistungsmodul, welches eine Leistungsdichte von bis zu 75 kW/Liter aufweist. Dazu wurden innovative Schaltungs- und AVT-Konzepte konzipiert. Im Rahmen des Projekts wurden umfassende Forschungsarbeiten auf allen Ebenen von der Charakterisierung des Halbleiterchips, über Simulation und den Aufbau von Komponenten bis zu Bewertung der Auswirkungen auf Systemebene durchgeführt und anschließend bewertet.

Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts war die Gestaltung der Gate-Treiber, die mehere parallel geschaltete SiC-MOSFETs ansteuern. Durch die hohen Schaltgeschwindigkeiten von bis zu 70 kV/µs sind spezielle Gate‑Treiber erforderlich, welche für eine gleichmäßige Stromaufteilung bei parallel geschalteten MOSFETs sorgen. Außerdem wurden die Gate-Treiber so konzipiert, um mit den hohen Schaltflanken der SiC-MOSFETs ausfallsicher zu funktionieren.

 

Laufzeit

01. September 2018 - 31. Oktober 2021

 
 

Förderung

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Partner

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