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Elektromobilität, Materialien, Bionik, Medizintechnik, Erneuerbare Energien, Universität, Wissenschaft

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Fraunhofer0115Die effiziente Verteilung und Umwandlung von elektrischer Energie gewinnt auf Grund der CO2-Reduktionspotentiale im Bereich der Industrieantriebe, der Möglichkeit des emissionsfreien Fahrens und der Sicherstellung nachhaltiger Mobilität zunehmend an Bedeutung. Leistungselektronik spielt dabei als Schlüsselelement für eine verlustarme Umwandlung der elektrischen Energie eine besondere Rolle. Das BMBF-Förderprojekt „Insel – Inhärent Störungsarme Leistungselektronik“ hat das Ziel, Maßnahmen zur Reduktion der elektromagnetischen Störaussendung von Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen deutlich zu verbessern.

Daran beteiligt sich ein Industriekonsortium mit den Firmen BMW, Lenze, Bosch, Infineon und EPCOS sowie das ISEA an der RWTH Aachen University und die Fraunhofer Institute LBF und IISB. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 3,5 Mio. Euro gefördert. Besonders der im Antriebsbereich notwendige hohe Integrationsgrad von Umrichter und Ladegerät zu einer kompakten Leistungselektronik erfordert heute aufwendige Maßnahmen zur Einhaltung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und Störfestigkeit.

Durch ein EMV-optimiertes Design der Submodule, den Einsatz von gezielten Schirmungen sowie durch eine optimale Aufbau- und Verbindungstechnik können alle Anforderungen bezüglich EMV und Systemverhalten optimiert werden. Das Ziel von Insel ist daher die Erforschung und Entwicklung von Simulationstools und EMV-Maßnahmen an der Hauptquelle der Emission, den Leistungsmodulen. Aus den bisherigen Entwicklungsprojekten der beteiligten Partner kann man klar herleiten, dass die Leistungselektronik bei einer optimalen Auslegung der Leistungsmodule bis hin zu den Subkomponenten im ganzen Frequenzbereich ein theoretisches Verbesserungspotential von 20 bis 40 dB aufweist.

Die Ergebnisse des Projektes werden in die Entwicklung neuartiger Leistungsmodule für Leistungselektroniken in industriellen Anwendungen und in zukünftigen Elektro- und Hybridfahrzeugen einfließen.
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