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Elektromobilität

Motorintegrierte Leistungselektronik senkt Kosten bei Elektrofahrzeugen

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Durch den Übergang von der angebauten zur motorintegrierten Leistungselektronik ergeben sich zusätzliche Vorteile: weniger Schnittstellen, verkleinerte Komponenten und die Möglichkeit zur automatisierten Montage. In Emile werden daher die klassischen elektrisch-thermischen Schnittstellen auf den Prüfstand gestellt und Alternativlösungen entwickelt, wie etwa der Verzicht auf bestimmte Isoliersubstrate. Durch die räumliche Nähe der Leistungselektronik zur Motorwicklung ergeben sich neue Möglichkeiten für Fehlerbeherrschung, Redundanz, funktionale Sicherheit und Systemwirkungsgrad. Ebenso wird auch die dezentrale Verteilung von Intelligenz auf Einzelzellen im Motor erforscht.

Emile will elektrische, mechanische und thermische Schnittstellen reduzieren

Schwerpunkte von Emile sind alternative Konzepte für Umrichter und E-Maschinen, Aufbau- und Entwärmungskonzepte für die Hochintegration, die Untersuchung der Ausfallsicherheit sowie neben der technischen auch eine wirtschaftliche Bewertung der Entwicklungen.

Die Hauptzielstellungen in Emile bestehen in einer Reduzierung der elektrischen, mechanischen und thermischen Schnittstellen, der Wirkungsgradsteigerung im Teillastbereich, der Erhöhung der volumetrischen Systemleistungsdichte von Umrichter und E-Maschine um bis zu 50 % sowie der Verringerung der Systemkosten dieser Komponenten um bis zu 40 % gegenüber separaten Teilsystemen. Diese Verbesserungen sollen in erster Linie für den Pkw-Bereich demonstriert werden. Es wird jedoch auch untersucht, wie sich die Ergebnisse auf Nutzfahrzeuge und dezentrale Antriebe in der Automation übertragen lassen.

Breite Anwendungsmöglichkeiten für die Industrie

Die im Rahmen von Emile entwickelten Technologien zur Motorintegration der Leistungselektronik ermöglichen durch ihre universelle Einsetzbarkeit eine breite Hebelwirkung in der industriellen Anwendung. Durch die gesenkte Variantenvielfalt bei den benötigten leistungselektronischen Komponenten sowie den verringerten Materialaufwand und Bauraum sinken die Kosten für die Leistungselektronik, was gerade für die Produktion in hohen Stückzahlen von großer Bedeutung ist. Zudem werden die motorintegrierten Lösungen in Emile speziell für den Einsatz in rauen Umgebungsbedingungen abgestimmt, wie sie etwa in Fahrzeugantriebssträngen herrschen.

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