Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchung von luftgekühlten Hochvolt-Bordnetzwandlern & Nebenaggregatsantrieben^Teilvorhaben: Untersuchung luftgekühlter Bordnetzwandler und Nebenaggregats-Wechselrichter für Nutzfahrzeuge^Teilvorhaben: DC/AC-Wandler (bis 20 kW) mit neuartigem Luftkühlkonzept^Luftgekühlte Wide Band Gap-Leistungselektronik und Mechatronik - Luftstrom^Teilvorhaben: HV Baukasten mit höheren Freiheitsgraden für die Fahrzeugarchitektur, Teilvorhaben: Innovative Konzepte für kompakte und hocheffiziente bidirektionale Ladegeräte" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe.Das Ziel des Teilvorhabens ist es, Konzepte fahrzeugintegrierter, bidirektionaler Ladegeräte aufzuzeigen, deren Aufwand mit dem unidirektionaler, kommerzieller Varianten vergleichbar ist. Es soll ein innovatives, bidirektionales Ladegerät erforscht werden, dass sich sowohl durch ein kompaktes Design mit speziellem Luft-Kühlungskonzept als auch einem hohem Wirkungsgrad auszeichnet. Durch den Einsatz von Wide-Bandgap-Halbleiterschaltern sollen hohe Schaltfrequenzen realisiert werden. Verschiedene Effekte in den passiven Komponenten, die insbesondere beim Betrieb mit hohen Frequenzen zum Tragen kommen, stehen den oft prognostizierten Bauraumvorteilen entgegen. Daher müssen für die zwei verwendeten Wandlerstufen spezielle Filter- und Transformatorkonzepte erforscht werden, um den potentiellen Vorteil der hohen Schaltfrequenzen ausnutzen zu können. Zunächst werden die Spezifikationen des Ladegeräts in Abstimmung mit den Partnern festgelegt. Im Anschluss werden die innovativen Konzepte für das bidirektionale Ladegerät erforscht, was sowohl den Aufbau des Wandlers, das Design der Komponenten als auch den Betrieb und die Regelung umfasst. Mit kleineren Laboraufbauten können dabei Einzelaspekte verifiziert und für die speziellen Anforderungen charakterisiert werden. Nach der Vervollständigung und Optimierung des Designs wird ein Laborprototyp aufgebaut. Zunächst werden die Wandlerstufen einzeln in Betrieb genommen und charakterisiert, bevor das Zusammenspiel und die übergeordnete Regelung getestet werden. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme des Komplettsystems wird dieses ausgiebig charakterisiert und die Simulationsmodelle und Modelle der Komponenten werden verifiziert. Im Anschluss wird die normkonforme Netzeinspeisung des Wandlers getestet.