Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Darstellung eines kompakten, robusten und effizienten DC/DC-Wandlers für E-Fahrzeuge unter Nutzung von erhältlichen Si-, bzw. WBG-Halbleitern (GaN, SiC) inklusive passiver Komponenten in einem Leistungsmodul mit neuartigem Design und optimiertem Thermomanagement. Um diese Ziel zu erreichen, müssen neuartige, kostengünstige, anorganische Umhüllmassen mit geforderten Eigenschaften (Temperatur-Beständigkeit bis 300 Grad Celsius, Wärmeleitfähigkeit größer als 5 W/m K) entwickelt und charakterisiert werden. Dazu werden Testmethoden und Prüfkörper-Designs definiert, aufgebaut und eingesetzt, mit denen die thermischen, elektrischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften der anorganischen Umhüllmasse erfasst und bewertet werden. Die neuen anorganischen Umhüllmaterialien werden beim Aufbau von neu konzipiertem, miniaturisiertem DC/DC-Wandler-Demonstrator eingesetzt. Es werden gleichzeitig umweltfreundliche und anwendungsgerechte Umhüllverfahren bewertet. Der Funktions- und Zuverlässigkeitsnachweis soll, unter Betrachtung des ganzheitlichen Designs, anhand von zwei Demonstrator-Systemen DC-DC-Wandler für E-Mobilität und von Projektpartnern aufgebaute industrieller Antriebsumrichter erbracht werden. (Text gekürzt)
Das Gesamtziel dieses Teilvorhabens ist die Erhöhung der funktionalen Sicherheit der Leistungselektronik als Teil eines elektrischen Antriebssystems mit permanentmagneterregten Synchronmaschinen für Elektrofahrzeugen, sowie die Fehlerdiagnose eines solchen Antriebssystems mit Hilfe der Antriebsregelung. Im hier beschriebenen Teilvorhaben des IAL liegt der Entwicklungsschwerpunkt auf der Fehlererkennung und -behandlung in der Leistungselektronik, auf fehlertoleranten Umrichtertopologien für das betrachtete Antriebssystem, auf dem Aufbau eines Testumrichters, sowie auf der Fehlerdiagnose mit Hilfe von regelungstechnischen Parameteridentifikationsverfahren für den Antrieb. Die Ergebnisse dieses Teilvorhabens liefern damit die technisch-wissenschaftlichen Grundlagen für die Bearbeitung der Systemaspekte, die im Teilvorhaben des IFAM durchgeführt wird.