Abgeschlossene Projekte

3-Level-Inverter

Die stetig steigenden Anforderungen an die Leistung von elektrischen Antrieben führen u.a. zu höheren Batteriespannungen im Fahrzeug. Um diese höheren Spannungen zu bewältigen, wurde im Rahmen des Projektes eine komplexere Topologie für den DC/AC-Wandler im Fahrzeug untersucht. Hierbei handelte es sich um einen so genannten 3-Level-Inverter. Hierfür wurde zunächst simulativ ein Steuerungs- und Regelungsalgorithmus entwickelt. Anschließend wurde eine Hardware aufgebaut und mit der zuvor simulativ entwickelten Hardware getestet. Die Erreichung des Ziels, eine Steigerung des Wirkungsgrades des Inverters im fahrzyklusrelevanten Bereich, konnte nachgewiesen werden.


Maximum Torque per Losses

Eine elektrische Maschine bildet ausgehend von dem eingeprägten Strom ein Drehmoment. Der gewählte Strom, um ein bestimmtes Drehmoment zu generieren, stellt hierbei häufig eine komplexe Optimierungsaufgabe dar. Herkömmlicherweise wird zur Minimierung der im Motor auftretenden Kupferverluste versucht, die Stromstärke zu minimieren (maximum torque per ampere). Vollkommen außer Acht gelassen wird hierbei der Effekt der Eisenverluste. Im vorgestellten Projekt konnte gezeigt werden, dass eine komplexere Methode der Stromvorgabe (maximum torque per losses) dazu führen kann, die Gesamtverluste in der elektrischen Maschine zu minimieren. Dies wiederum führt im Elektrofahrzeug zu einer gesteigerten Reichweite.

SiC-Fahrzeug-Inverter

Die stetig steigenden Anforderungen an die Leistung von elektrischen Antrieben führen u.a. zu höheren Batteriespannungen im Fahrzeug. Um diese höhere Spannungen zu bewältigen, wurden im Rahmen des Projektes Halbleiter aus neuen Materialien (hier Siliciumcarbid SiC) für den Aufbau eines Inverters verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass die neue Technologie beherrschbar ist und zu einer deutlichen Verringerung der elektrischen Verlustleistung führt. Am Beispiel des untersuchten Inverters wurde gegenüber einem herkömmlichen Referenzinverter eine Reichweitenverlängerung von knapp 10% erreicht.