Leistungselektronik-Prüfstand
1. Beschreibung
Leistungselektronik ist u. a. als Stellglied für die Antriebe sowie ggf. als Ladegerät elementarer Bestandteil jedes elektrisch angetriebenen Kfz. Sie ist in Wechselwirkung mit dem Gesamtsystem u. a. maßgeblich für das Betriebsverhalten und den Wirkungsgrad des Antriebsstrangs. Ihrer Zuverlässigkeit bei zyklischer Belastung im Traktionsstromrichter kommt besondere Bedeutung zu.
Die Wertschöpfung der Leistungselektronik findet auf verschiedenen Ebenen statt:
- Bauelement: Dies umfasst einerseits die Leistungshalbleiter selbst; die sehr rasche Entwicklung auf diesem Gebiet ermöglicht noch besseres Betriebsverhalten bei gleichzeitiger Einsparung von Kosten auf Bauelemente- oder Systemebene; von besonderem Interesse sind gegenwärtig Leistungshalbleiter aus Materialien mit großem Bandabstand wie Silizium-Karbid. Für den Integrationsgrad und die Zuverlässigkeit maßgeblich ist außerdem die Aufbau- und Verbindungstechnik.
- Schaltung: Die Schaltungstechnik muss so optimiert sein, dass mit minimalem Aufwand an Bauelementen ein maximaler Nutzen auf Systemebene erreicht wird, was mit multikriteriellem Ansatz u. a. das Betriebsverhalten, den Wirkungsgrad, den Integrationsgrad bzw. benötigten Bauraum, die Entwärmung, die Zuverlässigkeit - einschließlich der Option zu vorbeugender Wartung - und die elektromagnetische Verträglichkeit betrifft.
- System: Die Anforderungen an die Leistungselektronik definiert das Gesamtsystem. Wechselwirkungen bestehen u. a. mit der elektrischen Maschine, der Antriebsregelung, der Fahrdynamikregelung, der Batterie, dem fahrzeugspezifischen Lastprofil und Bauraum sowie beim Ladegerät dem speisenden Netz.
Kontakt
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (FEIT)
Institut für Elektrische Energiesysteme (IESY)
Prof. Dr.-Ing. Andreas Lindemann
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39106 Magdeburg
Tel.: 0391-67-58594
Fax: 0391-67-42408
