Neukonzeption von Hochleistungs-Stromrichtern für den Schwerlast-Elektroverkehr
Das Hauptziel des RHODaS-Projekts besteht darin, die Effizienz von elektrischen Antriebssträngen mit integriertem Motorantrieb (IMD) und verteilter Mehrradantriebsarchitektur (>10 Tonnen; 100–150 kW pro Achse) zu verbessern und gleichzeitig deren Größe und Kosten durch den Einsatz neuartiger Halbleitermaterialien zu reduzieren. Daher lag ein Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung von Multilevel-Leistungswandlern für Schwerlastfahrzeuge unter Verwendung neuer Halbleitermaterialien wie GaN und SiC, um die Effizienz der Architektur, die Leistungsdichte und die Zuverlässigkeit zu verbessern. In diesem Projekt wird ein 150-kW-Hybrid-T-Typ-Multilevel-Wechselrichter vorgestellt.
Der vorgestellte Hybrid-T-Typ-Wechselrichter nutzt eine Kombination neuer WBG-Materialien, um den Wirkungsgrad insbesondere unter Teillastbedingungen zu verbessern. Es wurde ein Spitzenwirkungsgrad von 99 % im Dreistufenbetrieb und 98,6 % im Zweistufenbetrieb gemessen. Obwohl eine hohe Leistungsdichte von 60 kW/l erreicht wird, nutzt das System einen modularen Aufbau, um die Reparaturfreundlichkeit zu verbessern. Der Wechselrichter ist für eine DC-Bus-Spannung von bis zu 1000 V ausgelegt und zielt auf die neuesten 800-V-Batterien ab.
