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Partner Call offen bis: 1. Juli 2024

Projektstart: Q3 2024

Zielsetzung

Entwicklung hochgenauer Verlustmodelle für Inverter im Betrieb mit E-Motoren und einem darauf basierenden „Inverter-Designer“ Tool zur Unterstützung der Auslegung bzw. Optimierung von elektrischen Antriebssystemen.

Modelle für die Verlustermittlung von Invertern im Betrieb mit E-Motoren:

Die Entwicklung der Inverter-Verlustmodelle steht in enger Verbindung mit den bestehenden Motormodellen, aus denen zu den jeweils ausgewählten Pulsmustern die Stromformen mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden. Daraus werden wiederum die „on-state“-Verluste sowie die Schaltverluste auf Basis der exakten Stromwerte zu den Schaltzeitpunkten ermittelt. Im Unterschied zu bestehenden Verlustberechnungstools sollen in der geplanten Entwicklung die exakt auftretenden Stromwerte (Aus- und Einschaltwerte entsprechend dem Ripple) in die Ermittlung einfließen. Mit dieser Vorgehensweise werden auch Stromveränderungen aufgrund von z.B. Sättigungseffekten im Motor bei der Modellierung der Inverter-Verluste berücksichtigt.

 

Inverter Designer-Tool:

In einer zweiten Phase des Projektes soll ein Tool entwickelt werden, das die Architektur und die Auswahl von Komponenten umfassend unterstützt bzw. erleichtert. Das Inverter-Design soll unter bloßer Eingabe von entsprechend bewerteten Ziel-Parametern in Bezug auf Kompaktheit, Effizienz, und Herstellkosten Lösungsvorschläge erarbeiten. Ein solches Expertensystem soll damit insbesondere Ingenieure unterstützen, die für die Auslegung des Gesamtantriebs verantwortlich sind.

Erwartete Ergebnisse

  • Simulationsmodelle bzw. Algorithmen zur hochgenauen Ermittlung von Inverter-Verlusten
  • Benutzerfreundliche Parametrier-Möglichkeit der Modelle für unterschiedliche Topologien sowie unterschiedliche Bauelemente (Transistoren, Zwischenkreiskondensatoren)
  • Inverter-Design-Tool, das in der Lage ist, aus allgemeinen Zielparameterwerten Vorschläge zur Inverter-Auslegung zu erarbeiten

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