Themenvorschau Ausgabe 04/2021

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Anzeigenschluss: 01. Oktober 2021
Erscheinungstermin: 28. Oktober 2021

 

Elektromobilität auf der IAA Pkw 2021

(Quelle: VDA)

IAA Mobility 2021

2021 fand die IAA zum ersten Mal in München statt. Die Redaktion war vor Ort und hat zusammengestellt, was vor allem die Zulieferer in Sachen Elektromobilität auf der 2021er IAA gezeigt haben.


Bauelemente

(Quelle: AdobeStock 237576988)

Wo liegen die Unterschiede zwischen GaN- und SiC-Transistoren?

Verbindungshalbleiter wie SiC und GaN lösen in verschiedenen Anwendungen allmählich Silizium ab. Anspruchsvolle Anwendungen in E-Autos können besonders davon profitieren. In einigen Belangen sind sich die Transistoren ähnlich, weisen aber auch erhebliche Unterschiede auf. Der Beitrag vergleicht die SiC- und GaN-Transistorstrukturen und bietet dem Entwickler Fakten, die bei der Entscheidung für das nächste Design helfen.

Schnell schaltende Bauelemente für den Antriebsstrang

Eine effiziente Nutzung der in den Batterien gespeicherten Energie ist elementar für die Reichweite von Elektrofahrzeugen. Durch den Einsatz aktuellster Leistungshalbleiter im Antriebstrang können die Verluste im Umrichter reduziert werden. Der Vorteil der neusten SiC-Trench-MOSFETs beruht dabei nicht nur auf den niedrigen Durchlassverlusten, denn durch höhere Flankensteilheiten beim Schalten können auch die Schaltverluste minimiert werden. Der Einfluss steilerer Flanken auf die Verluste, aber auch die notwendigen Designmaßnahmen, um diese handhabbar zu machen, sind Kernthemen des Beitrags.

Bauelemente und Topologien für die Energiewandlung

Halbleiter mit großer Bandlücke ermöglichen eine Energiewandlung mit hohem Wirkungsgrad. Es gibt eine Reihe von Bauelemente, darunter der SiC-FET, der sich im Automotive-Bereich etablieren will. Der Beitrag vergleicht unterschiedliche Bauelemente-Ansätze und Topologien für die Energiewandlung, geht im Speziellen auf die LLC-Wandlertopologie ein und gibt dem Entwickler Tipps, wie es sie am effektivsten gestaltet und parasitäre Effekte vermeidet.

Integrierte Powertrain-Lösung als Schlüssel für die EV-Akzeptanz

Eine integrierte Powertrain-Lösung mit Leistungselektronik auf SiC-und GaN-Basis und den entsprechenden isolierten Gate-Treibern kann dazu beitragen, dass sie Elektrofahrzeuge noch schneller durchsetzen. Die Leistungshalbleiter sorgen dabei für einen höheren Wirkungsgrad und die Gate-Treiber mit weiterentwickelten Diagnosefunktionen und Schutzmechanismen unterstützen ihre Integration ins Gesamtsystem. Auf Systemlevel bedeutet dies: weniger Gewicht, mehr Reichweiter und geringere Kosten.


Energiespeicher: Brennstoffzelle

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Dichtheitsprüfung bei der Herstellungn von FCEVs

Gerade im Bereich der Nutzfahrzeuge ist die Brennstoffzelle eine immer interessantere Option für die Energielieferung. Viele Hersteller arbeiten bereits an Brennstoffzellen-Stacks, der vor allem schwerere Fahrzeuge antreiben soll. Dabei kommen auf die Hersteller der entsprechenden Komponenten – von Bipolarplatten bis zu Wasserstofftanks – neue Anforderungen an die Dichtheitsprüfung und die Qualitätssicherung zu. Der Beitrag Gibt einen Überblick über die verschiedenen Prüfaufgaben und die dafür verfügbaren Testmethoden.


Materialien + Leichtbau

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Leichtbaukonzepte für die Batterie

Bei Elektrofahrzeugen bedeutet jedes Kilogramm weniger Gewicht sofort mehr Reichweite oder eine kleinere Batterie. Das ist nicht nur bei der Karosserie wichtig, sondern auch beim Energiespeicher. Der Beitrag gibt einen Überblick darüber, wo Leichtbaumaterialien im Batteriepack zum Einsatz kommen können, aber trotzdem die Sicherheit des Energiespeichers gewährleistet ist.


Test als Dienstleistung

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Ladesysteme und Batterien simulieren

Mit anwenderspezifischen, schlüsselfertigen Test- und Simulationsständen lassen sich Ladesysteme und Batterien für Elektrofahrzeuge schon frühzeitig umfassend simulieren und testen. Notwendig sind dafür Lasten, Quellen, Senken und Prüfgeräte für den Hochvoltbereich. Ein Spezialist auf diesem Feld gibt exklusiven Einblick in die Entwicklung und zeigt, welche Services – auch als Reaktion auf die Pandemie – zur Verfügung stehen und wie er dem Anwender mit Rat und Tat und individuellen Lösungen zur Seite steht.


Henning Frank
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