Mehr Energieeffizienz in E-Autos: Forschungsverbund um IAV optimiert Siliziumkarbid-Technologie

In sogenannten Umrichtern, die Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für den E-Motor umwandeln, sorgt der Einsatz von sehr leitfähigem Siliziumkarbid dafür, dass in der Leistungselektronik deutlich weniger Energie in Form von Wärme verpufft.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Forschungsprojekt „SiC-Mobil“ beabsichtigt, die Leistungsdichte und den Wirkungsgrad von Umrichtern weiter zu erhöhen und so zu mehr Effizienz im mobilen und stationären Bereich der E-Mobilität beizutragen. Erreichen lässt sich dies beispielsweise durch eine kompaktere Dimensionierung von Filter- und Kühlungskomponenten.

Die Partner von IAV in dem dreijährigen Forschungsvorhaben sind die FREQCON GmbH, die BLOCK Transformatoren-Elektronik GmbH, die Breuer Motoren GmbH & Co. KG und die Universität Bremen mit dem Bremer Centrum für Mechatronik (BCM).

Als Tech Solution Provider wird IAV in der Mobilitätswende künftig mehr Verantwortung übernehmen und trägt mit „SiC-Mobil“ diesem Ziel Rechnung. Die Berliner Technikschmiede koordiniert das Projekt mit dem Ziel, Betriebsstrategien für SiC-Halbleiter zu optimieren, um Komponenten bei höheren Temperaturen noch effektiver einzusetzen.

Dabei werden Einflussfaktoren auf die Lebensdauer von Leistungshalbleitern berücksichtigt und überwacht. Zugleich werden die Auswirkungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in die Entwicklung einbezogen.

„Der Einsatz von SiC führt tendenziell zu mehr elektromagnetischen Störungen“, so David Hamann, Teamleiter Engineering & Simulation bei IAV. „Wir sorgen dafür, dass man für eine solche neue Technologie trotzdem die EMV sicherstellen kann, ohne die Vorteile von Siliziumkarbid mit Nachteilen an Bauraum und Gewicht für mögliche Filter wieder zu verlieren.“

IAV ist mit mehr als 8000 Mitarbeitern einer der weltweit führenden Engineering-Partner der Automobilindustrie. Das Unternehmen entwickelt seit über 35 Jahren innovative Konzepte und Technologien für zukünftige Fahrzeuge und setzte 2020 rund 896 Mio. Euro um. Zu den Kunden zählen weltweit alle namhaften Automobilhersteller und Zulieferer. Neben Fahrzeug- und Antriebsentwicklung ist IAV bereits frühzeitig in die Elektromobilität und das autonome Fahren eingestiegen und ist heute einer der führenden Entwicklungsdienstleister auf diesen Gebieten. Neben den Entwicklungszentren in Berlin, Gifhorn und Chemnitz/Stollberg verfügt IAV über weitere Standorte u.a. in München, Sindelfingen und Ingolstadt sowie in Europa, Asien als auch in Nord- und Südamerika.