Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues 100 kW-Wechselrichtermodul für B6-Standard halbiert Gewicht und Volumen

17.05.2017

Der wachsende Massenmarkt in der Energieversorgung und der Antriebstechnik braucht besonders kostengünstige und robuste leistungselektronische Wandler. Dafür haben Fraunhofer-Wissenschaftler gemeinsam mit Industriepartnern in dem vom BMBF geförderten Projekt IFASS drei Jahre geforscht. Im Ergebnis haben sie einen neuen Wechselrichterbaustein mit 100 kVA Leistung, Standard-B6-Schaltung, neuen Silizium-Carbid-Halbbrückenmodulen, neuartigen magnetischen Bauelementen, 48 kHz Schaltfrequenz, sehr guten Wirkungsgraden von über 98 % bei halbem Gewicht und Volumen entwickelt. Auf der PCIM Europe wird die Neuentwicklung ab heute auf dem Stand 412 in Halle 9 der Infineon Technologies AG vorgestellt.

»Die Erzeugung und Nutzung von elektrischer Energie befindet sich in einem grundlegenden Wandel. Die Notwendigkeit, das Klima zu schützen und mit begrenzten Ressourcen verantwortungsvoll und effizient umzugehen, erfordert neue Lösungen. Bei der Erzeugung, Verteilung und Nutzung von elektrischer Energie spielen leistungselektronische Bauelemente und Systeme eine immer größere Rolle.


Auf der international führenden Leistungselektronikmesse PCIM Europe in Nürnberg wird die Neuentwicklung auf dem Stand 412 in Halle 9 der Infineon Technologies AG vorgestellt.

Fraunhofer IWES

Sie ermöglichen das Wandeln und Schalten elektrischer Spannungen über viele Leistungsklassen hinweg. Effizienzsteigerungen bestehender Module sowie die Erforschung neuer Materialien und Techniken bis hin zur Entwicklung neuer Systeme können bisher nicht genutzte Einsparpotenziale und neue Anwendungen erschließen«, so die Motivation und Ziele der Förderinitiative »Leistungselektronik zur Energieeffizienz-Steigerung, Teil 2: Elektronik für die Energie der Zukunft (LES2)«, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung 2012 startete.

IFASS: Höchstkompakte energieeffiziente Stromrichter für dezentrale elektrische Versorgungen

Das Forschungsprojekt IFASS steht für »Höchstkompakte energieeffiziente Stromrichter für dezentrale elektrische Versorgungen«. Das Projekt hat ein Gesamtvolumen von 7,13 Mio. € und wird vom BMBF mit 2,98 Mio. Euro im Rahmen von LES2 gefördert. Es startete am 1.7.2014 und läuft bis zum 31.9.2017.

Am Projekt sind neben dem Fraunhofer IWES in Kassel die Infineon Technologies AG (Erforschung von Halbleitern auf SiC-Basis), die SUMIDA Components & Modules GmbH (Erforschung von magnetischen Bauelementen), sowie die Siemens AG, Industriesektor (Erforschung von neuartigen potentialtrennenden Umrichtern) und die AEG Power Solutions GmbH (Erforschung von neuartigen Lösungen für unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme) beteiligt.

Standard-Schaltung und hohe Leistungsdichte

Die Leistungselektronikexperten des Fraunhofer IWES in Kassel haben für die Stromrichterentwicklung den kompakten Aufbau und den robusten Betrieb in den Vordergrund gestellt. Mit niederinduktiven Aufbau- und Verbindungstechnologien sind nun die bis zu zehnfachen Schaltfrequenzen gegenüber den heutigen 5-20 kHz mit der Standard-B-6-Brückenschaltung möglich. Damit sind Leistungsdichten von bis zu 1,5 kW/kg bei Netzwechselrichtern realistisch.

Neue Halbbrückenmodule auf Silicium-Carbid-Basis

Die Infineon Technologies AG hat neue Halbleitermodule mit Silizium-Carbid-Transistoren (SiC-MOSFETs) entwickelt, mit denen sich nun erstmals 100 kW-Wechselrichterbausteine mit nur drei Halbbrückenmodulen und einer Schaltfrequenz von bis zu 100 kHz aufbauen lassen.

Verbesserte magnetische Komponenten

Die SUMIDA Components & Modules GmbH hat sich dem starken Forschungsbedarf speziell bei den Drosseln für den Wechselrichter und beim Transformator für die galvanische Trennung gewidmet. Die neu entwickelten passiven Bauteile profitieren hier von der neuen SiC-Technologie. Durch die starke Erhöhung der Systemschaltfrequenz konnten die gewichts- und größendominanten Bauteile um mehr als die Hälfte im Bauraum reduziert werden.

Fachansprechpartner:
Dipl.-Ing. Marco Jung, Leiter Leistungselektronik
E-Mail: marco.jung@iwes.fraunhofer.de | Tel. +49 561 7294-112

Weitere Informationen:

http://www.energiesystemtechnik.iwes.fraunhofer.de
http://s.fhg.de/j3A

Uwe Krengel | Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Seilzugsensor MH60 – erfolgreicher Einsatz in rauer Umgebung
20.04.2018 | WayCon Positionsmesstechnik GmbH

nachricht Treiber für Digitalisierung von Industrieanlagen: ABB, HPE und Rittal stellen Secure Edge Data Center vor
20.04.2018 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics