Schwerpunktthema Reichweite
Elektromobilität wird nur dann breite Akzeptanz erfahren, wenn die Fahrzeuge eine ausreichende Reichweite bieten können. Doch wovon hängt die Reichweite eines E-Autos ab? Hier erfahren Sie alles über aufkommende und weiterentwickelte Technologien zur Erhöhung der Reichweite: von Wirkungsgrad über Halbleiter bis Gewichtsreduzierung durch Leichtbau.
Leistungsumwandlung im E-Auto: Topologie- und Bauelementeauswahl
Wide-Bandgap-Halbleiter wie SiC und GaN machen den Weg frei für einen hohen Wirkungsgrad. Der Beitrag erörtert die Eigenschaften dieser Komponenten im Vergleich zu Alternativen wie SiC-FETs.
So unterscheiden sich GaN- und SiC-Transistoren
Verbindungshalbleiter mit großer Bandlücke lösen in einigen Bereichen der Elektronik Silizium immer mehr ab. Besonders etabliert haben sich in den letzten Jahren Bauelemente auf Galliumnitrid- und Siliziumkarbid-Basis. Doch wo liegen die grundlegenden Unterschiede zwischen beiden und welche Vorteile bieten sie im Automotive-Bereich?
Second Life – Ein zweites Leben für alte Elektrofahrzeug-Batterien
Was passiert mit den durchschnittlich eine halbe Tonne wiegenden Batterien von E-Autos, wenn sie nicht mehr genügend Ladung für den Antrieb speichern können? Eine Antwort darauf ist Second Life, also Wiederverwendung.
SiC für Elektrofahrzeuge benötigt neue Aufbau- und Verbindungstechnik
Der Entwicklungsfokus bei SiC-Anwendungen wendet sich der Kostensenkung zu, um mit den etablierten Si-IGBT-Lösungen im Wettbewerb bleiben zu können. Gerade in der Aufbau- und Verbindungstechnik bei SiC-Modulen ist die Technologie noch nicht ausentwickelt.
GaN-FETs im E-Auto: Design-Herausforderungen bei hohen Frequenzen
Beim Bordladegerät (OBC) von EV haben höhere Laderaten zu einer Leistungsanhebung auf 22 kW geführt. Aber gleichzeitig muss der OBC in den vorhandenen Einbauraum passen und darf nicht überhitzen. Dies ist mit GaN-FETs auch heute schon realisierbar.
750-V-SiC-FETs für die nächste Generation an Elektrofahrzeugen
Die Leistungsvorteile von Bauelementen mit Wide-Bandgap-Prozesstechnologien sind mittlerweile anerkannt. Mit weiteren Innovationen auf architektonischer Ebene besteht die klare Aussicht, dass sie den EV-Betrieb noch effizienter gestalten und Verluste minimieren.
Antriebsstrang mit P2-Hybridisierung treibt die E-Mobilität an
Interesse am Klimaschutz, strengere Umweltvorschriften und Emissionsgrenzwerte sind nur einige der Gründe, weshalb Automobilhersteller die Effizienz ihrer Fahrzeuge verbessern wollen. Hierbei gewinnt vor allem die Elektrifizierung des Antriebsstrangs, insbesondere die Integration von Hybridisierungslösungen, mehr und mehr an Bedeutung.
Leistungshalbleiter-Technologien für die Elektromobilität
Bei Elektroantrieben gilt es, die Systeme so effizient wie möglich zu gestalten. Dabei spielt die Leistungselektronik eine entscheidende Rolle, denn mit einem Anteil von rund 20 Prozent trägt sie erheblich zum elektrischen Gesamtverlust bei. Dabei ist zu beachten, dass die Wahl der Leistungshalbleiter immer ein Kompromiss zwischen Leistung, Robustheit und Kosten ist.
Schneller laden mit 800-V-Systemspannung
Sich verknappende fossile Kraftstoffressourcen könnten auf absehbare Zeit für das Aus reiner Verbrennungsmotoren sorgen. Batterie- oder hybridbetriebene Antriebe bieten sich als Alternative an, doch zuvor gilt es noch einige Hürden zu meistern und insbesondere die Leistungsfähigkeit zu verbessern.
Al-Hochleistungslegierungen machen E-Autos leichter und sicherer
Aluminium bietet im Automobilbau eine gute Alternative zu Stahl. Vor allem die Elektromobilität profitiert davon, denn Aluminium sorgt neben der Crash-Sicherheit auch für ein verbessertes Batteriewärmemanagement.