SiCNV
Intelligentes Energiemanagement von Nebenverbrauchern mit Hochvoltanbindungen für Elektrofahrzeuge
Motivation
Innovationen in der Elektronik werden die Effizienz des Antriebssystems von Elektrofahrzeugen und damit auch ihre Reichweite weiter erhöhen. Eine besondere Rolle kommt dabei Siliziumcarbid (SiC)-Halbleitern zu, mit denen die Leistungselektronik, die Energieflüsse im Fahrzeug steuert, kompakter und effizienter werden kann. Intelligente Elektronik zur Ansteuerung und Überwachung wird zudem die Zuverlässigkeit künftiger Antriebe auch im Fehlerfall sicherstellen.
Ziele und Vorgehen
Elektrisch angetriebene Nebenverbraucher (z. B. die Klimaanlage) werden in Elektrofahrzeugen derzeit bei 12 V oder 48 V betrieben und liegen damit unterhalb der Bordnetzspannung eines E-Fahrzeugs von 400 V bzw. 800 V. Damit ist eine jeweils mit Verlusten behaftete Wandlung der Versorgungsspannung verbunden. Verstärkt werden diese Verluste noch, wenn die Antriebe der Nebenverbraucher nicht regelbar sind. Ziel des Projekts SiCNV sind Antriebe mit integrierter Leistungselektronik auf Basis von SiC-Chips und intelligenter Regelung, die bei Leistungen bis zu 15 kW eine direkte Anbindung der Nebenverbraucher an das Hochvoltbordnetz erlauben und so ein optimales Energiemanagement ermöglichen. Die angestrebte Effizienzsteigerung soll den Energiebedarf des Fahrzeugs um bis zu 10 % senken können. Dies soll am Beispiel eines Nebenverbrauchers mit dem höchsten Energiebedarf - einer Wärmepumpe - in einem Stadtbus, auch im realen Linienbetrieb, nachgewiesen werden.
Innovationen und Perspektiven
Die direkte Anbindung intelligent steuerbarer Nebenverbraucher an das Hochvoltnetz kann die Reichweite von Elektrofahrzeugen deutlich erhöhen. Das skalierbare Konzept lässt sich zudem auf Motoren unterschiedlicher Leistung und auf Anwendungen in anderen Bereichen übertragen.