Next Generation Wechselrichtertechnologie für die Elektromobilität

Autoren

A. Mayer, M. S. Cohen, BorgWarner Inc., Auburn Hills / Kokomo:

Jahr

2023

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Aufgrund bedeutender Fortschritte in der Batterietechnologie sowie beim Skalieren in der Fertigung werden hocheffiziente und kostenausgewogene elektrische Antriebssysteme in Fahrzeugen eingesetzt die nun auch im Hochvolumenmarkt durchdringen können, welcher normalerweise von Verbrennungsmotoren dominiert wurde. Die Hauptkomponenten in elektrischen Antriebssystemen sind Batterien, Wechselrichter und Elektromotoren. BorgWarner arbeitet an der Entwicklung fortschrittlicher Technologien, die diese Komponenten noch kleiner, effizienter und sicherer machen als zuvor. Traktionswechselrichter sind die entscheidende Komponente in Elektrofahrzeugen, nicht nur für die Funktionalität, sondern auch für die Systemsicherheit. Der Vortrag behandelt sich mit den Kernbausteine von Traktionswechselrichtern wie einem kostengünstiges Siliziumkarbid (SiC) Leistungsmodul, fortschrittliche thermische Lösungen sowie zukunftsweisender Kondensatortechnologie, die höhere Leistungsdichte- und Effizienzanforderungen für zukünftige E-Mobilitätsanwendungen ermöglichen. Systemsicherheit ist eines der Hauptanliegen bei der Entwickelung von Traktionwechselrichtern, da die Dynamik der Antriebsmaschine in der Lage ist hohe positive und negative Beschleunigungen zu übertragen. Desweitern erfolgen sehr hohe Spannungen und Ströme im Systems. Daher gibt es in der Automobilindustrie eine Klassifizierung des Sicherheitsrisikos nach Automotive Safety Integrity Level (ASIL) gemäß ISO26262 für elektrische und/oder elektronische (E/E) Systeme. Klassifizierung reicht von ASIL-A bis zu der höchsten Stufe ASIL-D. In diesem Beitrag wird eine Steuerungs- und elektrische Architektur beschreiben wie auch ein funktionalen Überblick eines neu entwickelten INverter System Safety ASIC (INSSA) integrieter Schaltkreis, welcher nachhaltige und sichere Designs der nächsten Wechselrichter Generation vorantreiben wird. BorgWarner wird daher eine Zukunftsperspektive aus den Bereichen der Traktionwechselrichter Technologien und technische Innovationen vorstellen.

ISBN

978-3-9504969-2-5