mit Hybrid- und Elektrofahrzeugen - HANSER automotive

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mit Hybrid- und Elektrofahrzeugen - HANSER automotive

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Bild 1: Blockschaltbild des HybridKIT for HybridPACK2.

ungsplatine. Dazu gehören auch die Auswahl der Bauelemente,

das Schaltungsdesign und das Erstellen eines Layouts,

welches nicht nur eine gute elektromagnetische Verträglichkeit

gewährleistet, sondern auch die Einhaltung der

nötigen Abstände sicherstellt, damit Überschläge und

Kriechströme sicher unterbunden werden. Hinzu kommen

Entwicklung, Prüfung und Debugging der Software. Die

Entwicklung des Umrichters als Schlüsselkomponente in

der Architektur von Hybrid- und Elektrofahrzeugen bedeutet

also einen nicht unerheblichen Aufwand.

Bestandteile und Funktionsmerkmale

von HybridKIT und HybridPACK2

Im HybridKIT (Bild 2) sind die zuvor skizzierten umfangreichen

Design-Herausforderungen bereits gelöst. Es wird

also eine elegante Lösung angeboten, die eine ebenso

Bild 2: Das HybridKIT von Infineon Technologies.

TITELl AUTOMOTIVE 9.2009l13

© automotive

schnelle wie einfache Entwicklung des Umrichters sowie

der gesamten Architektur von Hybrid- und Elektrofahrzeugen

ermöglicht. Des weiteren lässt sich auch die Markteinführungszeit

erheblich verkürzen, denn die entscheidenden

Parameter können zügig beurteilt und bewertet

werden. Dabei stellt das HybridKIT nicht nur ein Referenzdesign

dar, sondern es ermöglicht auch frühzeitige Systemtests,

wenn es im Rahmen eines HiL-Systems oder in

ersten Fahrversuchen zur Evaluierung eingesetzt wird.

Das Leistungshalbleitermodul HybridPACK2 von Infineon

(Bild 3) als erster wichtiger Block des HybridKIT erfüllt die

besonderen Anforderungen, die in Automotive-Anwendungen

bezüglich der Temperaturzyklenfestigkeit gestellt

werden. Denn bei der Entwicklung der HybridPACK-Familie

wurden entscheidende Verbesserungen erzielt, was die

Verbindung der Bonddrähte auf der Chipoberfläche und die

Lötverbindungen zwischen Grundplatte und

Substrat betrifft. Die Anforderungen der meisten

flüssigkeitsgekühlten Systeme werden

auf diese Weise erfüllt. Das Design des

HybridPACK2 ist auf die Belange eines 80-

kW-Antriebs abgestimmt. Abgesehen von

sämtlichen Leistungshalbleitern für den

eigentlichen Umrichter sind drei NTC-Widerstände

zur Temperaturmessung enthalten.

Das für eine Sperrschichttemperatur von

+150 °C ausgelegte Modul besitzt eine Sixpack-Konfiguration

aus Trench-Fieldstop-

IGBTs der dritten Generation samt angepassten

emittergesteuerten Dioden. Die Lösung

ist für bis zu 800 A und 650 V dimensioniert

und zeichnet sich durch minimale Leitungsund

Schaltverluste aus.

Als weiteren Bestandteil enthält das Hybrid-

KIT den Gleichspannungs-Zwischenkreiskondensator

B25655J4507K von Epcos, der

sowohl elektrisch als auch mechanisch abge-

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