Hocheffiziente Antriebe für Elektrofahrzeuge

Forschungsprojekt H3Top: FTCAP entwickelt Zwischenkreiskondensator für 3-Level-Topologie

Der Kondensator ist direkt an den Kühlkörper angebunden, an dem wiederum alle Bohrungen und Befestigungen für die Restelektronik angebracht sind (PresseBox) ( Husum, )
Im Rahmen des Forschungsprojekts H3Top hat FTCAP einen niederinduktiven Kondensator entwickelt und hergestellt, der zusammen mit Kühlkörper und Gehäuse eine integrierte mechanische Einheit bildet. Die Lösung ist für die Anforderungen der innovativen 3-Level-Topologie optimiert, welche eine Effizienzsteigerung von Antrieben in der Elektromobilität ermöglicht. Derzeit werden Prototypen des Kondensators im Zusammenspiel mit dem Gesamtsystem getestet.

Das Vorhaben H3Top setzt auf neuartige Wechselrichter, um die Leistungsfähigkeit und Reichweite von batterieelektrischen Fahrzeugen weiter zu steigern. 3-Level-Umrichter können in Fahrzeugen mit hohen Betriebsspannungen von 800 Volt – statt der regulären 400 Volt – eingesetzt werden. Dadurch lässt sich die Strombelastung von Leistungselektronik und E-Maschine reduzieren; die internen Leistungsverluste sinken um 20%.

„Wir haben für diese Anwendung einen Zwischenkreiskondensator mit einem extrem niederinduktiven Aufbau und einer sehr hohen Stromtragfähigkeit entwickelt“, so FTCAP-Geschäftsführer André Tausche. „Die Besonderheit liegt aber auch darin, dass es sich um eine integrierte Lösung handelt. Der Kondensator ist direkt an den Kühlkörper angebunden, an dem wiederum alle Bohrungen und Befestigungen für die Restelektronik angebracht sind.“ Dies ermöglicht nicht nur einen besonders kompakten Aufbau, sondern auch eine höchst effiziente Nutzung des Kühlkörpers: Er temperiert gleichzeitig die Halbleiter, die auf der integrierten Kondensatoreneinheit oben aufliegen. „Die Entwicklung der Kondensatoren im Rahmen dieses Projekts ist von unserer Seite vorerst abgeschlossen, wobei sich im Rahmen der laufenden Dauertests im Gesamtsystem sicherlich noch Anpassungen und Verbesserungen ergeben werden“, erläutert André Tausche.

H3Top ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der Robert Bosch GmbH, Infineon Technologies AG, Daimler AG, FTCAP GmbH sowie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen. Der Projektabschluss ist für Anfang 2019 geplant.
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