Home >Documents >PCIM Europe Insights - Insights Ausgabe ktober 2018 Fأ¼r einen reibungslosen أœbergang zur...

PCIM Europe Insights - Insights Ausgabe ktober 2018 Fأ¼r einen reibungslosen أœbergang zur...

Date post:09-Sep-2019
Category:
View:0 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • pcim.de 1

    PCIM Europe Insights

    Best Paper Award Hochintegrierter zweiphasiger SiC-Hoch- setzsteller mit 3D-gedruckten Flüssigkeits- kühlern und 3D-gedruckten Wickelkörpern

    E-Mobility Automobile Qualifikationsroutinen für leistungselektronische Module in elektrifizierten Antriebssträngen

    Ausgabe Oktober 2018

    http://www.mesago.de/de/PCIM/home.htm?ovs_tnid=0

  • Insights Ausgabe Oktober 2018

    2

    Inhaltsverzeichnis

    3 E-MobilityForschungstrends zu Ladetechnologien für Elektrofahrzeuge 7 Young Engineer Award Resonanter 25 kW Wechselrichter für 2,5 MHz mit SiC SMD Halbbrückenmodulen

    8 Mesago informiert Neues E-Mobility-Konzept 20194 E-Mobility Automobile Qualifikationsroutinen für leistungselektronische Module in elektrifizierten Antriebssträngen Energiemanagement Standardisierung modularer Multi-Level Submodule für die Energieelektronik5

    6 Best Paper Award Hochintegrierter zweiphasiger SiC-Hoch-setzsteller mit 3D-gedruckten Flüssigkeits-kühlern und 3D-gedruckten Wickelkörpern Impressum Mesago Messe Frankfurt GmbH, Rotebühlstr. 83 – 85, 70178 Stuttgart, Tel.: 0711-61946-0, Fax: 0711-61946-98, Mail: info@mesago.com, www.mesago.de • Amtsgericht Stuttgart, HRB Stuttgart 1 33 44 • USt-Identifikations- nummer: DE 147794792 • Geschäftsführer: Petra Haarburger, Martin Roschkowski • Bereichsleitung: Lisette Hausser • Redaktion: Mesago Messe Frankfurt GmbH / Jochen Koszescha, Mail: info@koszescha.de • Leserservice: Sophie Pfauter, Tel.: 0711-61946-26, Mail: sophie.pfauter@mesago.com • Gestaltung: feedbackmedia.de • Erscheinungsweise: 2 × jährlich.

    © Copyright: Mesago Messe Frankfurt GmbH, 2018, Stuttgart. Trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion kann keine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung übernommen werden. Der Newsletter und seine Bestandteile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung außerhalb der Grenzen des Urheberrechts bedarf der Zustimmung der Mesago Messe Frankfurt GmbH. Mit der Annahme des Manuskriptes und seiner Veröffentlichung geht das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht auf die Mesago Messe Frankfurt GmbH über. Dies umfasst die Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur elektronischen Verwertung, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträgern jeder Art. Es umfasst auch das Recht, die vorgenannten Rechte auf Dritte zu übertragen. Im Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichnete Beiträge geben nicht unbedingt die Meinung der Redaktion wieder. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Gewähr übernommen.

    pcim.de

    http://www.mesago.de/de/PCIM/home.htm?ovs_tnid=0

  • Insights Ausgabe Oktober 2018

    Für einen reibungslosen Übergang zur Elektromobilität wird die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge (Elec- tric Vehicles – EVs) einen Schlüsselfaktor bilden. Dabei werden fünf Technologien eine entscheidende Rolle in der EV-Ladeinfrastruktur spielen: Smart Charging (einschließlich Vehicle-to-Grid V2G-Technologie), das Laden von Elektrofahrzeugen aus Photovoltaikmodulen, (Ultra-)Schnellladen, kontaktloses Laden und das Laden von EVs während der Fahrt (On-Road Charging). Beim Smart Charging kann die Ladeleistung und -rich- tung für das Elektrofahrzeug konti- nuierlich geregelt werden. Dieses intelligente Laden von EVs kann dem Fahrzeugbesitzer und den An- bietern der Ladeinfrastruktur meh- rere Vorteile bieten wie z. B. eine geringere Spitzenlast im Netz und niedrigere Kosten. Damit gewährleistet werden kann, dass der Einsatz von Elektrofahrzeugen zu Netto Zero-CO2-Emissionen führt, muss die Ladeinfrastruktur ihren Strom vollstän- dig oder zumindest überwiegend aus erneuerbaren Energiequellen beziehen. Hierbei spielen die im Laufe der Jahre gefallenen Kosten für Photovoltaikmodule (PV) und die einfache Integration in das Verteilnetz eine zentrale Rolle. Arbeitsstätten wie Bürogebäude und Industrieanlagen eignen sich ideal zum solaren

    Laden von Elek trofahrzeugen, da hier die Dächer und Parkplätze mit Photovoltaikmodulen ausgestattet wer- den können. Das photovoltaische Laden von Elektro- fahrzeugen bietet einige weitere Vorteile: Die Fahr- zeugbatterie kann als Energiespeicher für die Photo- voltaikanlage dienen; gleichzeitig wird der Energie- und Spitzenleistungs bedarf im Versorgungsnetz redu- ziert, da der Fahrzeug ladestrom lokal in der PV-Anlage erzeugt wird. Mit Blick auf das (Ultra-)Schnellladen werden neue

    Elektrofahrzeuge entwi- ckelt, die für entspre- chend hohe Leistungen ausgelegt sind, und für den EU-Markt werden neue Standards für La-

    deleistungen bis 350 kW erarbeitet. In Forschungen zur Schnellladearchitektur wird derzeit untersucht, welche Leistungselektronikkomponenten unter Be- rücksichtigung der Produktentwicklung den größten Wettbewerbsvorteil bieten (Kosten, Herstellung, Be- triebstauglichkeit, Kompaktheit, Energieeffizienz etc.) Neuerdings beschäftigt sich die Forschung auch mit der Frage, wie die Leistungsauslastung der installier- ten Ladegeräte für Elektrofahrzeuge maximiert werden kann. Daher wird ein Konzept für ein flexibles und in-

    telligentes Schnellladesystem mit mehreren Anschlüs- sen entwickelt, das mit Multiplextechnik, Zeitplanung und mehreren gleichzeitig ablaufenden Ladevorgän- gen die Einrichtung von Ladepunkte mit Mehrfach- Zapfstellen ermöglicht (siehe Abbildung 2). Das kontaktlose Laden von Elektrofahrzeugen durch induktive Energieübertragung (IPT) oder Aufladen während der Fahrt (On-Road Charging) ist eine Tech- nologie, die als wichtiges Element des Konzepts der autonomen Aufladung zunehmend an Akzeptanz ge- winnt und auf dem Weg zum autonomen Fahren von Elektrofahrzeugen eine Schlüsselkomponente dar- stellt. Diese Technologie arbeitet mit elektromagneti- scher Energieübertragung zwischen locker miteinander gekoppelten, durch einen Luftspalt ge- trennten Ladematten. Abbildung 3 zeigt ein Blockdia- gramm eines solchen Systems.

    E-Mobility // Forschungstrends zu Ladetechnologien für Elektrofahrzeuge

    3

    » Kontaktlose Energieübertragung ist die Schlüsselkomponente beim Laden autonomer Elektrofahrzeuge. «

    Prof. Dr. eng. Pavol Bauer, Delft University of Technology

    pcim.de

    Bild 1: Topologie einer Ladeinfrastruktur

    Bild 2: Modulares Multiport-DC-Ladesystem zum gleichzeitigen Laden mehrerer Elektrofahrzeuge

    Bild 3: Blockdiagramm eines IPT-basierten Ladesystems für Elektroautos, das die verschiedenen Schritte der Spannungsum- formung erläutert

    http://www.mesago.de/de/PCIM/home.htm?ovs_tnid=0

  • Insights Ausgabe Oktober 2018

    Großflächige Elektromobilität in Form von (plug-in) hybrid- elektrischen Fahrzeugen ((P)HEVs) oder voll- elektrischen Fahrzeugen (EVs) auf den Straßen ist mittlerweile deutlich am Horizont erkennbar. Immer mehr Regionen in den globalen Märkten, insbesondere in den asiatischen, wandeln ihre Antriebssysteme in den Fahrzeugen von rein verbrennungsmotorbasieren- den zu elektrifizierten Antriebssträngen. Daher werden Maßnahmen zur Befähigung, Bewertung und Validie- rung von Technologien innerhalb des Entwicklungs- prozesses zur späteren großvolumigen Produktion

    leistungselektronischer Antriebsstrangkomponenten be- nötigt; vergleichbar derer für traditionelle Steuerelektro- niken (Electronic-Control-Units, ECUs) aus der Ära des Verbrennungsmotors. Der Weg zu Markt- und Kunden- akzeptanz von innovativen neuen Techniken, Technolo- gien und technologischen Systemen führt an einer Menge an funktionalen und qualitätsbezogenen Themen vorbei, wie bspw. Betriebssicherheit, Ausbringung in

    der Fertigung und Zuverlässigkeit über Lebensdauer. Weiterhin werden alle technischen Aufgaben und The- men von ökonomischen Einwirkungen begleitet, wie die Bereitstellung von Vorbeugemaßnahmen gegenüber Mitnahmeeffekten unter opportunistischem Verhalten. Hierfür beispielhaft angeführt werden soll an dieser Stelle die absichtlich herbeigeführte Nutzung unter- qualifizierter Komponenten in hoch-performanten An- wendungen mit dem Ziel von Kosteneinsparungen in der Erzeugnisherstellung und seines Entwicklungspro- zesses. Von daher sind die Verpflichtung zu und der Gebrauch von Qualifikationsstandards und -routinen bedeutungsvoll und nutzenstiftend. Unter diesen Randbedingungen hat der neue ECPE Arbeitskreis »Automotive Power Module Qualification Guideline (AQG 324)« 2017 seine Arbeit aufgenommen. 55 Leistungselektronik- Experten von 30 ECPE-Mitglied- sunternehmen erzeugen eine einheitliche Klammer an Qualifikationsroutinen für Multi-Chip-Leistungsmodulen für den späteren auto mobilen Einsatz. Die Beschreibungen der Routinen umfassen Tests zur Modulcharakterisierung, zur Belastbarkeit unter Umgebungsbedingungen und zur Lebensdauer. Besonders die Validierung der Lebens- dauerkurven der gewählten Leistungsmodultechno- logien unter aktiver Lastwechselerprobung unter

    Kurzzeitpulsen (PCsec) und Langzeitpulsen (PCmin) sind von hervorstehendem Interesse. Die Nutzung des ECPE AGQ 324 Dokuments innerhalb der Kunden-Lieferanten-Beziehung wird Markt- und Kundenakzeptanz bezüglich aller Technologielösungen und neuen Mobilitätskonzepten auf der Basis elektrifi- zierter Antriebsstränge unterstützen. Technologischer Fortschritt und seine einhergehenden Bedarfe werden weiterhin durch die sich fortsetzende Aktivität des ECPE Arbeitskreises betrachtet. Beispielsweise werden Modifikationen in den Beschreibungen der Testroutinen durch den Einsatz von Wide-Band-Gap-Halbleitern in Le

Embed Size (px)
Recommended