VERSE

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

Im Projekt VERSE sollen die Vorteile von Siliziumcarbid-Leistungshalbleitern für modulare hochintegrierte elektrische Antriebe auf Basis sogenannter Einzelzahnmodule erschlossen werden. Der Aufbau von Elektromotoren aus Einzelzahnmodulen ist im Vergleich zu heute verbreiteten Topologien durch reduzierten Kupfereinsatz besonders ressourcen- und kosteneffizient. Im Mittelpunkt des Projekts steht die Integration von SiC-Leistungselektronik in die Einzelzahnmodule in Form autonom regelbarer Umrichterbausteine. Dies ermöglicht in Verbindung mit robusten Modulschnittstellen die einfache Adaption an verschiedene Leistungsklassen sowie den Wegfall oder die Minimierung zentraler Komponenten. Parallel hierzu werden die Komponenten des Antriebssystems auf ihre Eignung für die hohen Schaltfrequenzen der SiC-Bauelemente untersucht, insbesondere das Isolationssystem des Elektromotors.

Innovationen und Perspektiven

Die im Projekt VERSE erforschten autonomen Einzelzahnmodule verbinden die Effizienz von SiC-Halbleitern mit einer maximalen Betriebssicherheit des Gesamtsystems. Die dezentrale Regelung und robuste Schnittstellen führen zu einer universellen Einsetzbarkeit der Elektronikmodule in einem weiten Anwendungsspektrum – für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, aber auch für Industrieantriebe kleinerer Leistungsklassen.