Hochkompakter Multilevel Hochvoltwandler für Brennstoffzellenanwendungen (DCDC4BZ)

Das Potenzial siliziumbasierter SJ-Mosfets soll mit einer speziellen Aufbautechnik maximal ausgeschöpft werden. Dazu soll ein extrem niederinduktives Leistungsmodul auf Basis eines Mehrlagensubstrates entwickelt werden, das annähernd geringe Schaltzeiten und Verluste wie SiC-Module ermöglicht, aber wesentlich kostengünstiger ist. Zum Vergleich sollen die Module auch mit SiC-Mosfets bestückt werden können.

Diese Module sollen als Basis für eine neu zu entwickelnde Wandlertechnologie dienen: Dazu gehören unter anderem eine intelligente, wirkungsgradoptimierende Gesamtsteuerung (Hard- und Software), eine modulnahe Halbleiterventilsteuerung für 3 Levelbetrieb (Hard- und Software), eine Dimensionierung der Filterkomponenten, insbesondere für die Mehrkanaldrossel mit Interleaved-Betrieb sowie ein gewichtsoptimiertes Kühlsystem, das speziell auch die Entwärmung der für hohe Leistungsdichte auszulegenden passiven Komponenten erlaubt. Parallel dazu sind Vorgaben zur Normkonformität, vor allem in Bezug auf EMV zu erfüllen, wobei insbesondere die EMV-Filter kleiner als üblich dimensioniert werden sollen; dafür ist die 3-Leveltopologie vorteilhaft, da sie mit kleineren Schaltflanken auskommt.

Dieses Vorhaben soll durch die Kostenreduktion des Brennstoffzellenwandlers, bei maximierten Leistungsdaten, dazu beitragen die Mobilität mit Brennstoffzellen in den nächsten zehn Jahren wettbewerbsfähig im Markt zu etablieren.