Power2EMC - Intelligent, EMC-Compliant and Energy Efficient Control of Power Electronic Systems
Problemstellung: Die klimapolitischen Rahmenbedingungen in Europa mit einer verschärften CO2-Gesetzgebung und dem Ziel des Pariser Klimaabkommens, bis zum Jahr 2030 bzw. 2050 signifikante Mengen der CO2-Emissionen im Verkehrssektor zu reduzieren, beschleunigen die technologische Transformation der Automobilindustrie in Europa. Komponenten und Methoden zur weiteren Energieeffizienzsteigerung von batterieelektrischen Fahrzeugen leisten daher einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele.
Projektziel: Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung innovativer leistungselektronischer Komponenten für Elektrofahrzeuge mit optimierten Eigenschaften hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit, Effizienz und Bauraumbedarf durch intelligent gesteuerte Gate-Treiber und schnell schaltende Halbleiter-Komponenten. Es sollen KI-Methoden zum Einsatz kommen, um schwere und große passive Filterkomponenten durch aktive und hybride Filterkomponenten mit intelligenten Entstörungseigenschaften zu ersetzen.
Durchführung: Im Projekt berücksichtigt und prototypisch erprobt werden Antriebsumrichter und DC/DC-Wandler von batterieelektrischen Fahrzeugen. Nach der computergestützten Auslegung neuartiger Schaltungen werden die innovativen aktiven und hybriden Filter zunächst im Labor erprobt und die zwei betrachteten Baugruppen prototypisch aufgebaut. Die auf Grundlage von KI-Methoden konzipierte Ansteuerung der Leistungselektronik wird parallel entwickelt und soll eine optimale Reduktion von Störanteilen bei der Energieübertragung sicherstellen. Nach der Integration in ein Elektrofahrzeug werden die elektromagnetische Verträglichkeit sowie die weiteren Performance-Eigenschaften in einer Messhalle überprüft.
Power2EMC – Final Assembly: Advancing EMC Solutions for Future Electric Vehicles
Power2EMC – Reduce Emissions in Electric Vehicles through Active Filters and Active Gate Drivers
Power2EMC – empowering Electro-Magnetic-Compliance in vehicles –successfully reduces filters by up to 50% in the DCDC-Converter, the On Board-Charger and the Drive-Inverter.
Within Power2EMC – one project of the NovoMotive project-family – we have tested and elaborated concepts to turn down the electromagnetic noise:
- Active filtering – Active electric-noise cancellation by compensation – with a variety of compensation algorithms
- Gate Driver concepts – efficient and well-adapted drivers for the Power-Semiconductors
- Magnetics reduction concepts to low-volume - ferrite-based - hybrid - filters
It performs on all three components, the DCDC-Converter, the On-Board-Charger, the Drive-Inverter, and as well on the vehicle-like common demonstrator.
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