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Zwischenkreiskondensator zur Effizienzsteigerung von Antrieben in E-Fahrzeugen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Im Rahmen des Forschungsprojekts H3Top hat FTCAP einen niederinduktiven Zwischenkreiskondensator für Elektrofahrzeuge entwickelt, mit dem sich die Effizienz des elektrischen Antriebs steigern lässt.

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Im Rahmen des Forschungsprojekts H3Top hat FTCAP einen niederinduktiven Kondensator entwickelt und hergestellt, der zusammen mit Kühlkörper und Gehäuse eine integrierte mechanische Einheit bildet.
Im Rahmen des Forschungsprojekts H3Top hat FTCAP einen niederinduktiven Kondensator entwickelt und hergestellt, der zusammen mit Kühlkörper und Gehäuse eine integrierte mechanische Einheit bildet.
(Bild: FTCAP)

Im Rahmen des Forschungsprojekts H3Top hat FTCAP einen niederinduktiven Kondensator vorgestellt, der zusammen mit Kühlkörper und Gehäuse eine integrierte mechanische Einheit bildet. Die Lösung ist für die Anforderungen der 3-Level-Topologie optimiert, die 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 V – statt der regulären 400 V – eingesetzt werden. So 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. „Eine Besonderheit liegt ist, dass es sich um eine integrierte Lösung handelt. Der Kondensator ist direkt mit dem Kühlkörper verbunden, an dem wiederum alle Bohrungen und Befestigungen für die Restelektronik angebracht sind.“ Diese Konstruktion ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau sowie eine hocheffiziente Nutzung des Kühlkörpers, der gleichzeitig die Halbleiter temperiert, die auf der integrierten Kondensatoreneinheit oben aufliegen. „Die Entwicklung der Kondensatoren im Rahmen des des H3Top 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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