Fraunhofer IZM präsentiert 600-kW-„Dauerpower“-Wechselrichter
Das Fraunhofer IZM hat gemeinsam mit Porsche und Bosch einen neuen Wechselrichter entwickelt, der hohe Leistungen über einen langen Zeitraum verspricht. Der „Dauerpower“-Wechselrichter kann in verschiedenen Arten von E-Fahrzeugen eingesetzt werden, vom Sportwagen bis zum Schwerlast-Lkw.Der Wechselrichter hat laut den Forschern einen Spitzenwirkungsgrad von 98,7 Prozent. Er bietet eine konstante Leistung von etwa 600 kW, auch über längere Zeiträume. Das ist nach Angaben von Fraunhofer „das 1,5-fache der Leistung heutiger dieselbetriebener schwerer Lkw“. Kurzzeitig könne der Dauerpower-Wechselrichter sogar 720 kW leisten – das werde „einen neuen Maßstab für High-End-Elektro-Sportwagen setzen“.Die einzelnen Komponenten des im vergangenen Jahr erstmals vorgestellten Dauerpower-Wechselrichters sind klein und „versprechen eine hohe Modularität“. Durch letzteres können einzelne Komponenten leichter ausgetauscht oder gewartet werden. Das soll Ressourcen sparen und eine wesentlich längere Nutzungsdauer der Fahrzeuge ermöglichen.Um die hohe Leistung zu bewältigen, setzt das Dauerpower-Modul auf Siliziumkarbid-Transistoren. Der Kühlkörper aus Kupfer wurde im 3D-Druckverfahren hergestellt. Er sei „auf die thermischen Anforderungen der Module abgestimmt und sorgt für eine gleichmäßige Wärmeabfuhr“, erklärt das Fraunhofer IZM. Die temperaturkritischen Bauteile werden durch Silbersinterverbindungen direkt an das Kühlsystem montiert, „wodurch eine bestmögliche thermische Integration erreicht wird“.Der zweite Teil des Kühlsystems wird aus Aluminium gefertigt, ebenfalls mit einem 3D-Drucker. Hier wird die Wärme mit Wasser abgeleitet. Selbst nach 15 Minuten Dauerlastbetrieb soll die Temperaturdifferenz zwischen Gehäuse und Kühlmedium weniger als 20 Kelvin betragen. „Dank dieser fortschrittlichen Kühltechnologie bleibt der Wechselrichter auch bei hoher Beanspruchung im Bereich optimaler Betriebstemperaturen. Salopp gesagt: Im Dauerpower bleibt selbst das Kühlsystem cool“, so die Entwickler.„Die Kombination aus modernster Halbleitertechnik, optimierter Kühlung und hoher Leistungsfähigkeit macht den Wechselrichter zu einem Schlüsselbaustein für die nächste Generation elektrischer Antriebe“, erklärt das Fraunhofer IZM. „Das Projekt trägt maßgeblich zur Weiterentwicklung der Elektromobilität bei und legt die Messlatte in Sachen Leistung, Effizienz und Nachhaltigkeit ein deutliches Stück höher.“