Seminar  /  18.2.2020  -  19.2.2020

Leistungselektronik für Elektro- und Hybridfahrzeuge

Schwerpunkt Lebensdauer und Zuverlässigkeit

Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Elektromobilität. Sie wird für Wechselrichter, Gleichrichter, das Energiemanagement im KFZ und die Ansteuerung des Elektroantriebs benötigt. Neben 12V Systemen werden zunehmend 48V und Hochvoltsysteme im Auto vorhanden sein. Leistungselektronik spielt auf allen Spannungsebenen eine wichtige Rolle. Die Umgebungsanforderungen im Automobil sind teilweise sehr verschieden von den Anforderungen in der Industrieelektronik. Zuverlässige und effiziente Komponenten für diese Anforderungen im KFZ sind Grundvoraussetzungen für die Marktakzeptanz.

Zielsetzung

In dem Seminar werden, ausgehend von den Grundlagen für eine robuste Auslegung und zuverlässigen Aufbau von Leistungsmodulen (Eigenschaften und Ausfallmodi), die Herausforderungen bei Leistungsmodulen und Invertern für die Elektrotraktion vorgestellt. Weiterhin werden aktuelle Lösungen und neue Entwicklungen bei Aufbautechnologien und Bauelementen diskutiert, die hinsichtlich Robustheit, Wirkungsgrad und Baugröße deutliche Vorteile versprechen.  

Teilnehmerkreis

Ingenieure und Techniker, die ausgehend von den Grenzen heutiger Leistungsmodule die aktuellen Fragestellungen und Lösungsansätze zur Verbesserung von leistungselektronischen Komponenten für elektrische Fahrzeugantriebe detailliert verstehen wollen.

Folgende Schwerpunkte werden im Seminar behandelt: 

Aufbau- und Verbindungstechnik & Lebensdauer von Leistungsmodulen:

  • Thermomechanische Lebensdauermodelle, aktuelle und neue Aufbau- und Verbindungstechnologien und
  • Materialien, Ausfallmodi, Anforderungen (Mission Profiles)

Silicium Bauelemente und Module:

  • Anwendungsbereiche und Grenzen heutiger Bauelemente, Weiterentwicklung der Modultechnik, niederinduktive
  • Aufbauten, automotive Qualifizierung von Leistungsmodulen

Neue Bauelemente (SiC, GaN):

  • Chip Technologie, Vorteile gegenüber Si, Entwicklungs-Roadmap, Herausforderungen durch schnelles Schalten
  • und hohe Leistungsdichte, praktischer Einsatz heute

Thermisches Management:

  • Kühlungstechnologien, künftige Anforderungen, Ansätze für neue verbesserte Kühlkonzepte, iNEMI Roadmap

Passive Bauelemente - Zwischenkreiskondensatoren:

  • Vergleich heutiger Technologien und derer Begrenzungen, Eigenschaften von Filmkondensatoren, aktuelle
  • Entwicklungen, Vorteile und Risiken von keramischen Zwischenkreiskondensatoren

Redundante Systeme:

  • Vergleich heutiger Schaltungstopologien der Leistungselektronik, Erhöhung der Verfügbarkeit durch redundante
  • Systeme, Bewertung neuer Schaltungen

Ausfall Prognostik:

  • Verfahren zur prädiktiven Vorhersage von Ausfällen, Modelle, Herausforderungen, bisherige Erfahrungen, Ausblick