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FuE-Projekt: Modulare Leistungselektronik auf Siliziumcarbid-Basis für Hochspannungsanwendungen

Auf Siliziumcarbid-Basis entwickelte Umrichter werden in zuver-lässigen und robusten Komponenten der Bahn- und Energie-technik angewendet© den-belitsky – Fotolia.com Motivation Die Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie für die Energieeffizienz. Leistungselektronik kommt vor allem in Branchen zum Einsatz, in denen Deutschland besondere Stärken hat: etwa in der Automobilindustrie, im Energiesektor und im Maschinen- und Anlagenbau. Innovationen auf Basis neuer Halbleitermaterialien bereiten jetzt den Weg zu Leistungselektroniksystemen der nächsten Generation mit gesteigerter Leistung, Effizienz und Robustheit. Darüber hinaus ermöglichen die neuen Halbleitermaterialien besonders kompakte Bauformen und niedrige Verlustleistungen, wodurch gänzlich neue Anwendungsszenarien erschlossen werden. Ziele und Vorgehen Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer hochkompakten, niederinduktiven und skalierbaren Leistungselektronik-Baugruppe auf Siliziumcarbid-Basis für effiziente Hochspannungsanwendungen. Dafür wird ein Konsortium entlang der kompletten Wertschöpfungskette Kondensatoren entwickeln, deren Materialien und Bauformen für die Anforderungen der neuen Hochvolt-Siliziumcarbid-Technologie geeignet sind. Die zu erfor-schenden Bauelemente sollen mit höheren Betriebsspannungen umgehen können und über geringere Einschaltwiderstände und kürzere Schaltzeiten verfügen. Außerdem sind sie auch für den Betrieb bei höheren Temperaturen geeignet. Die Ergebnisse werden in zwei Demonstratoren veranschaulicht. Die zu entwickelnden Umrichter arbeiten zuverlässiger, länger und effizienter als bisherige Baugruppen. Innovationen und Perspektiven Zum Projektende steht eine miniaturisierte, 10-15-fach schneller schaltende und für unterschiedliche Leistungs- und Spannungsklassen leicht skalierbare Leistungselektronik-Baugruppe für Umrichter zur Verfügung, die u.a. in der Bahn- und Energietechnik angewendet werden kann. Die Elemente eignen sich beispielsweise als aktive Netzfilter zur Stabilisierung des Verteilernetzes, um somit das richtige Spannungsniveau in Ortsnetzen zu sichern. Sie ermöglichen die Reduktion von Schaltverlusten, steigern den Wirkungsgrad und reduzieren das Volumen, den Preis und das Gewicht der Leistungsbaugruppen signifikant. Das Vorhaben bringt dadurch die Elektromobilität und die Energiewende voran.

2017-09-11T08:10:27+02:0011.09.2017|Aktuelles, eMobilität, Wissenschaft|

FuE-Projekt: Hocheffiziente, langlebige und kompakte Leistungselektronik mit Galliumnitrid-Bauelementen für die Elektromobilität der Zukunft

Motivation Die Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie für die Energieeffizienz. Sie kommt vor allem in Branchen zum Einsatz, in denen Deutschland besondere Stärken hat: etwa in der Automobilindustrie, im Energiesektor und im Maschinen- und Anlagenbau. Innovationen auf Basis neuer Halbleitermaterialien bereiten jetzt den Weg zu Leistungselektroniksystemen der nächsten Generation mit gesteigerter Leistung, Effizienz und Robustheit. Darüber hinaus ermöglichen die neuen Halbleitermaterialien besonders kompakte Bauformen und niedrige Verlustleistungen, wodurch gänzlich neue Anwendungsszenarien erschlossen werden. Ziele und Vorgehen Im Projekt sollen die Grundlagen hochdynamischer, kompakter Gleichspannungswandler für das Bordnetz von Elektrofahrzeugen mit höheren Leistungsdichten und geringeren Verlusten erforscht werden. Für dort eingebaute Wandler werden neuartige Schaltkreise und geeignete Regelungsansätze entwickelt, die die Vorteile der neuen Halbleitermaterialien für schnelle Schalter besonders gut ausnutzen. Zur Entwicklung höchstkompakter Komponenten werden die dominanten Einflussgrößen auf Verluste und Entwärmung erforscht und optimiert. Mit einer rechnergestützten Optimierung werden sowohl das Bauvolumen als auch die Störungen durch elektrische oder elektromagnetische Effekte reduziert. Der Nachweis erfolgt durch Aufbau von Ergebnisdemonstratoren und Funktionsmustern. Innovationen und Perspektiven Das Projekt wird zu effizienten Komponenten und neuartigen Gerätekonzepten für Wandler in Elektrofahrzeugen führen. Durch die industrielle Umsetzung kann ein wesentlicher Beitrag zu kostengünstigen, effizienten, leichten und kompakten elektrischen Fahrzeugen geleistet werden.

2017-09-10T13:18:07+02:0010.09.2017|Aktuelles, eMobilität, Wissenschaft|

FuE Projekt: Induktive Komponenten für die Leistungselektronik der Zukunft Auto mit Stecker

Besonders in mobilen Anwendungen wie der Elektromobilität bietet kompakte und leichte Leistungselektronik große Vorteile. Motivation Die Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie für die Energieeffizienz. Leistungselektronik kommt vor allem in Branchen zum Einsatz, in denen Deutschland besondere Stärken hat: etwa in der Automobilindustrie, im Energiesektor und im Maschinen- und Anlagenbau. Innovationen auf Basis neuer Halbleitermaterialien bereiten jetzt den Weg zu Leistungselektroniksystemen der nächsten Generation mit gesteigerter Leistung, Effizienz und Robustheit. Darüber hinaus ermöglichen die neuen Halbleitermaterialien besonders kompakte Bauformen und niedrige Verlustleistungen, wodurch gänzlich neue Anwendungsszenarien erschlossen werden. Ziele und Vorgehen In Elektroautos spielt Leistungselektronik eine zentrale Rolle. Mit neuen Halbleitermaterialien werden hier bereits enorme Fortschritte bei Effizienz und Platzbedarf erzielt. Aktuell stehen vor allem die induktiven Bauelemente (Spulen) einer weiteren Miniaturisierung entgegen. Im Vorhaben werden deshalb neue, hochfrequenztaugliche Spulen für Transformatoren und Filter erforscht. Die Technologie soll anhand eines Schnellladegerätes für zukünftige Elektrofahrzeuge mit erhöhter Batteriespannung demonstriert werden. Dieses soll sehr kompakt (5 l Volumen) und leicht (5 kg) ausgeführt werden, die Leistungsdichte soll sich so in etwa verdreifachen. Damit lässt sich das Gerät leicht entnehmen und einsetzen und muss nur noch bei langen Fahrten mit Bedarf fürs Schnelladen mitgenommen werden. Innovationen und Perspektiven Der Einsatz neuartiger Leistungselektronik mit verbesserten induktiven Bauelementen kann die Systemeigenschaften zukünftiger Produkte deutlich steigern und die Elektromobilität attraktiver machen. Hierbei sind Bauraumbedarf, Kosten und Funktionalität ein Alleinstellungsmerkmal und stär-ken damit den Wirtschaftsstandort Deutschland.

2017-09-07T12:56:04+02:007.09.2017|Aktuelles, eMobilität, Wissenschaft|

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.

2017-09-04T09:07:01+02:004.09.2017|Aktuelles, eMobilität, Wissenschaft|

Schaeffler und NCTE schließen Kooperation für Fahrrad- und E-Bike-Markt

Ausgereifte Serienprodukte gehören ebenfalls zum breiten Produktportfolio, das Schaeffler exklusiv weltweit anbieten wird. (Bildquelle: SCHAEFFLER) Eurobike 2017 – Ausblick auf innovative E-Bike-Sensorsysteme Schaeffler und NCTE schließen Kooperation für Fahrrad- und E-Bike-Markt Schaeffler hat NCTE als Technologiepartner für Drehmomentsensorik ausgewählt und wird das gemeinsame Sensorlager-Produktportfolio der beiden Firmen im Fahrrad- und E-Bike-Markt exklusiv anbieten. Die Kooperation von Schaeffler mit dem Sensorik-Anbieter NCTE resultiert in einem einzigartig umfangreichen Portfolio an mechatronischen Komponenten für den Fahrrad- und E-Bike-Markt. Dazu gehören sowohl Serienprodukte wie Drehmoment-Sensor-Innenlager als auch hochintegrierte Kundenlösungen wie Drehmomentsensoren für Mittelmotoren. Die Sensoren messen die Trittfrequenz oder kombiniert die Trittfrequenz und das Drehmoment mit berührungsloser, magnetostriktiver Messtechnik. Dieses Produktportfolio wird Schaeffler im Rahmen der Kooperation mit NCTE weltweit exklusiv vertreten. Schaeffler entwickelt und liefert schon seit Jahren mechatronische Serienkomponenten für E-Bike-Antriebe und zahlreiche Präzisionskomponenten für Fahrräder - neben Tretlagern sind das zum Beispiel Lagerlösungen für Naben, Steuerkopflager sowie Lager und Dichtungen für Getriebenaben. Exzellente Technologie und kurze Lieferzeiten Die Kooperationspartner setzen bei der Fertigung auf die Erfahrung von Schaeffler bei der weltweiten Produktion von Großserien mechanischer Bauteile und die flexiblen Fertigungsstrukturen der Münchner NCTE AG mit kurzen Lieferzeiten. Mit der Zusammenarbeit unterstreicht Schaeffler einmal mehr seinen Anspruch, mit exzellenten Technologien innovative Lösungen für die Mobilität der Zukunft zu entwickeln. Ziel ist es, die Schaeffler-Kompetenzen für Elektromobilität und insbesondere für E-Bikes konsequent weiterzuentwickeln. Innovationen zum Anfassen auf der Eurobike 2017 Besuchen Sie den Schaeffler-Stand auf der Eurobike in Halle 6, Stand A6-208 vom 30. August bis 1. September 2017, und überzeugen Sie sich selbst von den Fortschritten der neuesten Produkte für Fahrräder und E-Bikes. Unsere Experten erklären Ihnen gerne, wie die Sensorlösungen von Schaeffler für morgen aussehen: produktiver, präziser und langlebiger für noch mehr Fahrvergnügen.

2017-08-31T09:07:30+02:0031.08.2017|Aktuelles, eMobilität, Region, Unternehmen|

Landkreis Bayreuth: Konzept für Elektromobilität vorgestellt

Der Landkreis Bayreuth will das Netz von Ladestationen für Elektroautos schrittweise bis 2033 ausbauen und damit die Weichen für die Zukunft stellen. Ein entsprechendes Konzept ist nun vorgestellt worden. Neun Monate hat das Landratsamt Bayreuth an seinem Elektromobilitätskonzept gearbeitet. Nun wurde es offiziell vorgestellt. Das Konzept beinhaltet einen Maßnahmenplan, der bis ins Jahr 2033 reicht. Ziel sei es, flächendeckend die entsprechenden Zugangs- und Nutzungsvoraussetzungen für Elektroautos zu schaffen, teilt das Landratsamt mit. Der Landkreis Bayreuth wolle optimale Rahmenbedingungen schaffen und sich frühzeitig "für ein neues Verkehrszeitalter rüsten", so Landrat Hermann Hübner (CSU)...

2017-05-12T09:35:07+02:0012.05.2017|Aktuelles, eMobilität, Region|

02.02.17: Mehrwert durch eingebettete Systeme für Autonomes Fahren

Autonomes Fahren ist seit einigen Jahren als realistisch werdende Vision stark in das öffentliche Bewusstsein vorgedrungen. Viele traditionelle Automobilhersteller haben bereits Prototypen selbstfahrender Autos vorgestellt und es kommen auch neue Player hinzu, sei es, als Anbieter von neuartigen Elektro-Fahrzeugen oder als Konsumgüter- bzw. Internetkonzern. Auch in der Transport-Branche passiert in dieser Richtung viel, was jedoch bisher nicht so starke öffentliche Sichtbarkeit genießt. So unterschiedlich die verschiedenen Ansätze und Prototypen sein mögen, eines vereint alle: Sie nutzen in hohem Maße Eingebettete Systeme, die dafür sorgen, dass die autonomen Fahrzeuge die Umgebung mit Hilfe von Sensorik wahrnehmen können und darauf aufbauend die nächsten Fahrschritte und –manöver planen und durchführen können. Innovationen auf dem Gebiet erfassen jedoch nicht nur das Umfeld des Automobils, sondern auch das innere. Beispielsweise entstehen immer neue Technologien zur Zustandsanalyse des Fahrers für teilautonomes Fahren. Welche richtungsweisenden Trends zeichnen sich bei der Entwicklung zukünftiger Technologien für Eingebettete Systeme im Fahrzeug ab? Welcher Mehrwert entsteht für das autonome Fahren? Wodurch kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit solcher neuartigen Integrationstechnologien in urbanen und anderen Szenarien gewährleistet werden? Der Embedded Talk ist eine etablierte Veranstaltungsreihe, die als ideales Informations- und Kommunikationsforum den regelmäßigen Austausch zwischen Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft fördert. Erfahren Sie beim 10. Embedded Talk am 02.02.2017 in den Räumlichkeiten des Fraunhofer IIS Nürnberg mehr über die neusten Technologien im Bereich Eingebetteter Systeme für Autonomes Fahren u.a. von Delphi, Bertrand, der FAU und dem Fraunhofer IIS.

2017-01-11T14:44:49+01:0011.01.2017|eMobilität|

Elektrokompetenz gestärkt: Schaeffler kauft Elektromotorenhersteller Compact Dynamics

Der Automobil- und Industriezulieferer Schaeffler hat 51 Prozent der Anteile an Compact Dynamics, einem Hersteller von Hochleistungselektromotoren erworben. Verkäufer war Semikron International. Gleichzeitig haben Schaeffler und Semikron eine Kooperation zur Entwicklung von Leistungselektroniksystemen und Integration leistungselektronischer Komponenten vereinbart. Mit der Akquisition und der Kooperation erweitert Schaeffler seine Kompetenzen im Bereich E-Motoren und Leistungselektronik für die Entwicklung und Fertigung von elektrischen Antrieben.

2016-12-21T10:11:11+01:0021.12.2016|eMobilität|
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