Die Elektroindustrie ist einer der wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland. Um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden, bedarf es neuartiger Ansteuer- [...]
3Ccar FuE-Projekt: Integrierte Komponenten zur Reduktion der Komplexität in kostengünstigen Elektrofahrzeugen
Motivation Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken auf den Gebieten Automobil-, Energie-, Industrie- und Sicherheitselektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien. Ziele und Vorgehen Ziel des Forschungsvorhabens 3Ccar, in dem 11 deutsche Partner mit 38 europäischen Partnern zusammenarbeiten, ist eine Steigerung der Leistungsdichte, Effizienz und Zuverlässigkeit von Elektroniksystemen für Elektrofahrzeuge. Hierbei sollen die Funktionalität und der Integrationsgrad wichtiger Komponenten für die Einsatzbereiche Antrieb, Bordnetz und Energiespeicher gesteigert werden, beispielsweise durch den Einsatz neuer Halbleitermaterialien in der Leistungselektronik. Auf Systemebene wollen die Partner mit Hilfe optimierter elektrischer Netzarchitekturen und leistungsfähiger Steuergeräte gleichzeitig die Komplexität und den Entwicklungsaufwand senken. Innovationen und Perspektiven Die in 3Ccar erforschten Technologien können die Energieeffizienz und damit auch die Reichweite von Elektrofahrzeugen steigern und so die Akzeptanz und den Markterfolg der Elektromobilität erhöhen. Die angestrebte Systemvereinfachung ermöglicht deutschen Fahrzeugherstellern und Zulieferern zudem, Skalierungseffekte zu nutzen, Entwicklungsaufwände zu senken und so ihre Wettbewerbsfähigkeit weiter zu steigern. Die im Projekt untersuchten zuverlässigen Systemdesigns könnten langfristig in weiteren Anwendungsbereichen mit höchsten Sicherheitsanforderungen, wie etwa der Luftfahrt, genutzt werden. Europäische Partner Österreich: AVL List GmbH, Infineon Technologies Austria AG, TTTEch Computertechnik AG, Kompetenzzentrum – Das Virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH, Technical University Graz, Tschechien: Brno University of Technology, Institut mikroelektronickych aplikaci s.r.o., ON Design Czech s.r.o., Frankreich: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS, STMicroelectronics (Grand Ouest) SAS, Valeo Systèmes de Contrôle Moteur SAS, Commis-sariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives CEA, Hutchinson SA (assoziiert), Rumänien: Infineon Techno-logies Romania and Co. Societate in Comandita Simpla, Institutul National de Cercetare Dezvoltare Pentru Microtehnologie, Belgien: ON Semiconductor Belgium BVBA, Tenneco Automotive Europe BVBA, Vereinigtes Kö-nigreich: QinetiQ Limited, Niederlande: NXP Semiconductors Netherlands BV, Technische Universiteit Eindhoven, Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek, Lettland: Elektronikas un datorzinātņu institūts, Finnland: Teknologian tutkimuskeskus VTT, Murata Electronics Oy, Okmetic Oyj, Spanien: Fundación Tecnalia Research & Innovation, Advanced Automotive Antennas S.I., Fico Triad S.A., IXION Industry & Aerospace SL, Italien: Ideas & Motion S.r.l., Torino E-District Consorzio, Solbian Energie Alternative SRL, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Interactive Fully Electrical Vehicles, University di Pisa, Litauen: Vilnius Gediminas Technical Universi-ty, UAB Metis Baltic
FuE-Projekt: Sichere Komponenten und Schnittstellen für automatisierte Elektrofahrzeuge
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu Elektroniksystemen für automatisiertes, vernetztes und elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Damit Autos auch in komplexen Umgebungen wie der Stadt hochautomatisiert fahren können, ist eine effiziente und zuverlässige Integration von Sensorik und Elektronik zur Erfassung, Auswertung und zum Austausch von Daten unerlässlich. Durch eine Vielzahl von verschiedenen Schnittstellen, unterschiedliche Datenqualität und herstellerspezifischen Systemen ist dies immer noch sehr aufwändig. Ziele und Vorgehen Das Vorhaben iKoPA zielt auf eine zuverlässige Automatisierung von Elektrofahrzeugen über sichere Elektronikkomponenten mit einheitlichen Schnittstellen. Gegenstand der Arbeiten sind zum einen zuverlässige Chips, die heterogene Daten fahrzeugintern verarbeiten und in Echtzeit für Fahrerassistenz-Funktionen bereitstellen. Zum anderen Komponenten für die sichere Kommunikation über existierende und neue externe Übertragungskanäle (digitales Radio, Car-to-X-Kommunikation, Mobil-funk). Hierbei werden auch Aspekte wie Datenschutz und die Anbindung an Mobilitätsdienste berücksichtigt. Die Stärken der neuen Komponenten und Schnittstellen sollen u.a. anhand von optimierten Fahr-, Park- und Ladefunktionen von Elektrofahrzeugen mit hohem bis vollem Automatisierungsgrad nachgewiesen werden. Innovationen und Perspektiven Die geplanten Arbeiten ermöglichen die Verzahnung von fahrzeugzentrierter Umfelderfassung mit externen Daten und Mobilitätsdiensten. Sie schließen so wichtige Lücken im automatisierten elektrischen Fahren. Das Vorhaben erleichtert nicht nur das automatisierte Energie- und Reichweitenmanagement, sondern kann auch die Ver-kehrssicherheit und -effizienz steigern. Die definierten Schnittstellen werden speziell für die am Projekt beteiligten KMU die Markteintrittshürden senken und ihre Innovationskraft stärken.
FuE-Projekt: Hocheffiziente und skalierbare Elektronikbausteine für Antrie-be von Elektrofahrzeugen
Motivation Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu innovativen Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Die benötigte hochkomplexe Leistungselektronik muss derzeit für Fahrzeuge unterschiedlicher Leistungsklassen jeweils neu entwickelt werden. Ein skalierbares, breiter einsetzbares Baukastensystem, das zugleich auf neuen Halbleiterbauelementen gesteigerter Leistung aufbaut, kann erhebliche Vorteile für eine leistungsgesteigerte und kosteneffiziente Elektromobilität erschließen. Ziele und Vorgehen Im Projekt HoskA sollen neue Komponenten für skalierbare Umrichterbausteine für den Einsatz in Antrieben von Elektrofahrzeugen entwickelt werden. Diese erlauben es, höchste Wirkungsgrade sowie eine Leistungssteigerung deutlich über dem heutigen Stand der Technik zu erreichen. Realisiert wird dies durch den Einsatz von schnellschaltenden Halbleitern sowie neuartiger niederinduktiver Chip-Kontaktierungs-Technologie auf Folien-Basis und hochfrequenter Kondensatoren. So wird es möglich, höhere Fahrzeug-Bordnetzspannungen und damit eine Reduktion der Ströme und der Wärmeverluste zu realisieren. Die Kombination der Entwicklungen wird zu einer weiteren Effizienzsteigerung im Antrieb beitragen. Innovationen und Perspektiven Durch die Flexibilität des Baukastens kann die benötigte Elektronik schnell und kostengünstig an neue Anwendungen angepasst werden. Der entwickelte leistungsgesteigerte Umrichter kann sowohl in Elektrofahrzeugen als auch darüber hinaus in Anwendungen wie z. B. einem luftgelagerten Brennstoffzellen-Kompressor mit integrierter Leis-tungselektronik zum Einsatz kommen.
FuE-Projekt: PARallele Implementierungs-Strategien für das Hochautomatisierte Fahren
Motivation Das automatisierte und vernetzte Fahren ist ein wesentlicher Bestandteil einer zukünftigen intelligenten und nachhaltigen Mobilität. Die Umsetzung vollautomatisierter Fahrfunktionen hängt insbesondere auch von technologischen Fortschritten bei Elektronik und Sensorik ab. Zur zuverlässigen Einschätzung der Fahr- und Verkehrssituation müssen dabei die Daten verschiedener Sensoren kombiniert und zu einem detaillierten Umgebungs-bild zusammengefügt werden. Die hierfür notwendigen komplexen Algorithmen sind rechenintensiv und stellen hohe Anforderungen an die zur Daten-verarbeitung nötige Hardware. Ziele und Vorgehen Ziel des Projektes PARIS ist eine neuartige Hardwareplattform, die eine effiziente Sensorsignalverarbeitung in hochautomatisierten Fahrzeugen in Echtzeit erlaubt. Zu diesem Zweck wird eine Multiprozessor-Plattform mit optimierten Prozessorkernen entwickelt. Dort werden rechenintensive, selbstlernende Algorithmen zur Sensorfusion abgebildet, um den Anforderungen komplexer urbaner Verkehrssituationen gerecht zu werden. Die Algorithmen werden in Basisoperationen zerlegt, die auf den Prozessorkernen der Plattform parallel ausgeführt werden. Dieser Ansatz ermöglicht Echtzeitfähigkeit und Effizienz, erfordert jedoch neue Programmier- und Verifikationsmethoden, die zum Teil auf Virtual-Prototyping basieren. Zum Abschluss werden die erarbeiteten und implemen-tierten Algorithmen in einem Versuchsfahrzeug in realen Fahrsituationen demonstriert und erprobt. Innovationen und Perspektiven Die im Vorhaben erforschten algorithmischen Ansätze stellen eine wichtige Basis für die Rekonstruktion und Interpretation hochkomplexer Verkehrssituationen dar. Aufgrund der hohen Rechenintensität ist deren Ausführung auf konventionellen Hardwareplattformen nicht in Echtzeit möglich. Die neuartige parallele Plattform weist den Weg für zukünftige hochleistungsfähige Systeme für das automatisierte Fahren.
KMU-Förderung für Elektroniksysteme & Elektromobilität
Sowohl im Bereich Elektroniksysteme als auch im Bereich Elektromobilität sind folgende Vorhaben förderfähig:Einzelvorhaben eines KMU sowieVerbundvorhaben zwischen einem oder mehreren KMU, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und anderen Unternehmen. Das Vorhaben muss durch ein KMU initiiert und koordiniert werden. Ein signifikanter Anteil der Förderung soll den beteiligten KMU zugutekommen, ebenfalls der Nutzen und die Verwertung. Die Notwendigkeit der Zusammenarbeit im Verbund ist in der Projektskizze zu erläutern.Einzel- oder Verbundvorhaben ohne Beteiligung von KMU sind von der Förderung ausgeschlossen. Bewertungsstichtage sind alle sechs Monate, jeweils am 15. April und am 15. Oktober.
Baukasten zum autonomen Fahren
Das klassische Auto entwickelt sich vom fahrbaren Untersatz hin zu einem mobilen, personalisierten Informations-Hub, bei dem sich die elektronischen, mobilen Geräte der Nutzer nahtlos integrieren lassen, erklärte Lars Reger von NXP in seiner Keynote auf der ISSCC.
eMobilität: Vortragsreihe des Fraunhofer IISB: FORELMO (18.01.16)
Gemeinsame Vortragsreihe des Bayerischen Clusters Leistungselektronik und des „Fraunhofer-Innovationsclusters Elektronik für nachhaltige Energienutzung“ Teilnahme kostenlos, keine Anmeldung erforderlich! Ab 18:45 Uhr Diskussion bei Imbiss und Getränken. Veranstalter:Fraunhofer IISB und Cluster LeistungselektronikUhrzeit:17:15 UhrOrt:Hans-Georg-Waeber-Saal, Schottkystraße 10, Erlangen
7. Sitzung des IHK-Innovations- und AnwenderClubs eMobilität „Komponenten | Systeme | Fahrzeugintegration“ bei der Schaeffler AG in Herzogenaurach
Das Automobil der Zukunft wird künftig über immer mehr elektronische Komponenten und Systeme verfügen, die in das Fahrzeug integriert werden müssen. Das gilt für alle Arten von Fahrzeugen, egal ob mit Verbrennungsmotor, Hybrid oder reinem Elektroantrieb. Die Schaeffler AG stellt ein Paradebeispiel für die Weiterentwicklung der eigenen Kompetenzen hin zu immer komplexeren Produkten dar. Der Entwicklungspfad verläuft bereits seit Jahren von der reinen Mechanik im Antriebsstrang hin zu mechatronischen Systemen. Durch die stetig steigenden Anforderungen an die Abgasreduzierung der Neufahrzeuge steigt generell die Komplexität der Bauteile durch die immer stärkere Elektrifizierung der Antriebstechnik.
Leistungszentrum Elektroniksysteme – Meister im Stromsparen
Die Metropolregion Nürnberg wird zu einem Top-Standort für die Entwicklung von energieeffizienten Elektroniksystemen ausgebaut. Internationale Ausstrahlung soll das neue „Leistungszentrum Elektroniksysteme“ (LZE) erreichen, das in Erlangen errichtet wird. Beteiligt an dem Projekt sind die Erlanger Fraunhofer-Institute IIS und IISB, die Universität Erlangen-Nürnberg, die Siemens AG sowie weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Das LZE, für das sich die IHK Nürnberg für Mittelfranken seit Langem eingesetzt hat, wird sich zunächst auf zwei Arbeitsschwerpunkte konzentrieren: zum einen auf die Leistungselektronik zur Wandlung und Verteilung elektrischer Energie, zum anderen auf die sogenannte Low-Power-Elektronik für Anwendungen mit geringstem Energieverbrauch. Die enge Zusammenarbeit mit der Wirtschaft soll sicherstellen, dass die neuen Technologien schnell in die praktische Anwendung kommen.