Tiny Power Box 1

Das Projekt zielt auf die Entwick­lung von hochkompakten, bidi­rek­tio­nalen 7- sowie 11- kw-Wechselrichter als Onboard-Lade­gerät für E-Mobilitätsanwendungen ab.

Projektziele

• Entwurf von zwei Demonstrator-Varianten für ein Onboard-Ladegerät:
  • eine in Bezug auf die Leistungsdichte optimierte Variante mit Wasserkühlung bei 7 kW für Automobilanwendungen,
  • eine wirkungsgradoptimierte Variante mit Passiv-/Luftkühlung bei 11 kW mit dreiphasiger Eingangsspannung für Elektrostapleranwendungen.
• Nutzung der Vorteile der System­op­ti­mie­rung durch Simu­la­tion hinsichtlich Leis­tungs­dichte und des Wirkungs­grads für leis­tungs­elek­tro­ni­sche Anwen­dungen sowie Aufzeigen der Vorteile von Embedding von Komponenten direkt in die PCB durch Vergleich der Demons­tra­toren mit einem Spin-off mit PCB embedded Komponenten.
• Nutzung des Designs dieser Umrichter als "Vehikel" für die Entwicklung eines ganzheitlichen Design-by-Simulation-Workflows auf Systemebene

Die wich­tigsten Heraus­for­de­rungen und Forschungs­themen sind

• Entwick­lung einer Kombi­na­tion aus Schal­tungs- und Regelungssystem-Design, welche einen neuen Maßstab an Leis­tungs­dichte setzt – bei gleich­zei­tiger Einhal­tung indus­tri­eller Stan­dards
• Aufbau eines Demons­tra­tors unter Verwen­dung neuerster Kompo­nenten und Inte­gra­ti­ons­tech­no­lo­gien, basie­rend auf der Kompe­tenz der indus­tri­ellen Projekt­partner, welche die gesamte Wert­schöp­fungs­kette der Leis­tungs­elek­tronik reprä­sen­tieren
• Die neue simu­la­ti­ons­ba­sierte Entwick­lungs­me­thodik soll noch vorhan­dene Lücken füllen, indem kriti­sche physi­ka­li­sche Effekte wie z.B. Tempe­ratur, EMV oder Lebens­dau­er­ef­fekte in den Simu­la­ti­ons­ab­lauf einge­bettet werden.
• Entwick­lung eines effi­zi­enten Daten­aus­tau­sches zwischen den einzelnen Soft­ware-Paketen des Co-Simu­la­tion-Workf­lows und Verwen­dung desselben auch in zukünf­tigen Projekten und bei indus­tri­ellen Part­nern

So stützt der On-Board Laderegler im E-Auto das Stromnetz der Zukunft