Zusammenarbeit

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Über SAL

Einblicke in Mission, Werte und Forschungsaktivitäten sowie den Beitrag von SAL zur europäischen Innovationslandschaft.

Tiny Power Box 1

Im Projekt „Tiny Power Box 1“ liegt der Fokus auf der Opti­mie­rung der Leis­tungs­dichte von einge­bauten Lade­ge­räten in E-Autos, soge­nannten Onboard-Char­gern. Ziel ist es, Gewicht zu redu­zieren sowie Bauteile und Platz zu sparen, gleich­zeitig soll die Leis­tungs­dichte um den Faktor 4 erhöht, höchste Effi­zienz beim Schnell­laden erreicht und die Umwelt­ver­träg­lich­keit erhöht werden.

Metallgehäuse der „Tiny Power Box“ von SAL mit angeschlossenen Kabeln auf einem Labortisch.

Projektziele

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

  • 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

Preis­ge­krönte Tiny Power Box

Die Tiny Power Box wurde bereits mit mehreren Awards und Preisen ausge­zeichnet.

Projekt­kon­sor­tium

Projekt-
fakten

Titel: High power density onboard charger desi­gned using new holistic simu­la­tion work­flow

Programm: SAL koope­ra­tive Forschung

Projekt­leiter: Chris­tian Mentin

Lauf­zeit: 3 Jahre 5 Monate

Die Tiny Power Box im Energiesystem

So stützt der Onboard-Laderegler im E-Auto das Stromnetz der Zukunft.

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Kontakt

Business Development
Peter Rechberger MSc
Business Development Power Electronics
Graz
Projektleiter:in
Dr. Chris­tian Mentin
Head of Re­search Unit System-Level Inte­gra­tion Tech­no­lo­gies
Villach

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