Leistungselektronik (SP2)

Für die elektrische Energieübertragung sind Leistungselektroniken sowohl zur Kopplung der elektrischen Komponenten im Energieversorgungsmodul (Batterie, ggf. Hochleistungskondensatoren, E-Maschine, weitere elektrische Verbraucher für Konditionier- und Regelungssysteme) als auch für die Einbindung des Speichersystems in die stationären Stromversorgung erforderlich (Vehicle-to-Grid, bi-direktionale Ladegeräte). Bei steigenden Leistungsanforderungen werden die Hochspannungsbordnetze mit höheren Spannungen, Strömen und Temperaturen arbeiten müssen. Zusätzlich steht das Ziel der Wirkungsgradsteigerung bei reduziertem Bauvolumen und reduzierten Kosten im Vordergrund.

Lösungsansätze bieten neue Substratmaterialien, sogenannte „high-temperature wide-bandgap Halbleiter“  (z.B. SiC Dioden in Verbindung mit BiMOS gesteuerten Umrichtern), hochfrequent schaltende Bauelemente und kostengünstige Konstruktionen wie z.B. bidirektionale DC/DC-Wandler. Hochtemperaturelemente können schließlich neue, effizientere Kühlungs- und Integrationsverfahren ermöglichen - eine Vision wäre z.B. die reine Luftkühlung oder die Integration der Leistungselektronik in den Kühlwasserkreislauf des Range-Extenders.
Dieser Forschungsschwerpunkt wird durch die Professoren De Doncker, Pischinger und Eckstein betreut.