Cluster Mechatronik & Automation

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15.12.2014

„Störe meine (Strom-) Kreise nicht!“

Störungsarme Leistungselektronik für die Mobilität von morgen

Das dieses Jahr gestartete BMBF-Förderprojekt „InSel – Inhärent Störungsarme Leistungselektronik“ hat das Ziel, Maßnahmen zur Reduktion der elektromagnetischen Störaussendung von Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen deutlich zu verbessern. An „InSeL“ beteiligt sich ein Industriekonsortium mit den Firmen BMW, Lenze, Bosch, Infineon und EPCOS sowie das ISEA an der RWTH Aachen University und die Fraunhofer Institute LBF und IISB. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 3,5 Mio. Euro gefördert.

 

EMV-Messung einer Fahrzeugkomponente. Bild: Fraunhofer IISB

 

Die effiziente Verteilung und Umwandlung von elektrischer Energie gewinnt auf Grund der CO2-Reduktionspotentiale im Bereich der Industrieantriebe, der Möglichkeit des emissions-freien Fahrens und der Sicherstellung nachhaltiger Mobilität zunehmend an Bedeutung. Leistungselektronik, als Schlüsselelement für eine verlustarme Umwandlung der elektrischen Energie, spielt dabei eine besondere Rolle. Besonders der im Antriebsbereich notwendige hohe Integrationsgrad von Umrichter und Ladegerät zu einer kompakten Leistungselektronik erfordert heute aufwändige Maßnahmen zur Einhaltung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und Störfestigkeit.

Durch ein EMV-optimiertes Design der Submodule, den Einsatz von gezielten Schirmungen sowie durch eine optimale Aufbau- und Verbindungstechnik können alle Anforderungen bezüglich EMV und Systemverhalten optimiert werden. Das Ziel von „InSeL“ ist daher die Erforschung und Entwicklung von Simulationstools und EMV-Maßnahmen an der Hauptquelle der Emission, den Leistungsmodulen. Aus den bisherigen Entwicklungsprojekten der beteiligten Partner kann man klar herleiten, dass die Leistungselektronik bei einer optimalen Auslegung der Leistungsmodule bis hin zu den Subkomponenten im ganzen Frequenzbereich ein theoretisches Verbesserungspotential von 20 - 40 dB aufweist.

Die Ergebnisse des Projektes werden in die Entwicklung neuartiger Leistungsmodule für Leistungselektroniken in industriellen Anwendungen und in zukünftigen Elektro- und Hybridfahrzeugen einfließen. Damit wird die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland entwickelter und produzierter Produkte im Bereich der Leistungselektronik entlang der gesamten Wertschöpfungskette nachhaltig sichergestellt. Außerdem werden die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über bereits bestehende Kontakte der Partner in Normungsgremien (z.B. DKE) und Verbänden (VDA) eingebracht und können so in zukünftigen einheitlichen EMV-Vorgaben, Normen und Messverfahren Berücksichtigung finden.


Ansprechpartner:
Herr Dr. Eckardt, Bernd
Fraunhofer IISB Schottkystraße 10, 91058 Erlangen, Germany
Tel. +49-9131-761-139
Fax +49-9131-761-
Bernd.Eckardt@iisb.fraunhofer.de


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