Traktionswechselrichter auf GaN-Basis

Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) prägt die Nachfrage nach höherer Effizienz, geringeren Kosten und kompakteren Komponenten weiterhin die Automobillandschaft. Am Austrian Institute of Technology (AIT) verschieben unsere ExpertInnen die Grenzen der Leistungselektronik mit bahnbrechender Arbeit an Galliumnitrid (GaN)-basierten Traktionswechselrichtern. Diese Innovationen revolutionieren die Art und Weise, wie Energie in Elektrofahrzeugen umgewandelt und genutzt wird, und machen elektrische Antriebssysteme der nächsten Generation leistungsfähiger, kompakter und nachhaltiger.

Die Rolle von Traktionswechselrichtern für die Effizienz von Elektrofahrzeugen

Traktionswechselrichter sind das Herzstück des elektrischen Antriebsstrangs. Sie wandeln den Gleichstrom aus der Batterie des Elektrofahrzeugs in Wechselstrom für den Motor um. Der Wirkungsgrad dieser Umwandlung hat erhebliche Auswirkungen auf die Reichweite des Fahrzeugs, die Batteriegröße und das Wärmemanagement. Herkömmliche Wechselrichter, die auf siliziumbasierten Halbleitern wie MOSFETs und IGBTs basieren, stoßen bei hohen Spannungen und Schaltfrequenzen an ihre Grenzen. An dieser Stelle kommt GaN ins Spiel.

GaN-Halbleiter gehören zu einer Klasse von Materialien, die als WBG-Halbleiter (Wide Bandgap) bekannt sind und Leistungsvorteile bieten, die weit über die des traditionellen Siliziums hinausgehen. Zu den überlegenen Eigenschaften von GaN gehören:

Höhere Durchbruchsspannung: Ermöglicht den Betrieb bei höheren Spannungen.

Hohe Schaltfrequenzen: Ermöglicht kompaktere Magnete und höhere Leistungsdichten.

Niedrigerer Einschalt-Widerstand: Reduziert Leitungsverluste.

Minimale Schaltverluste: Entscheidend für Elektrofahrzeuge, insbesondere bei geringer Last, die 90 % des typischen Betriebs ausmacht.

Bei AIT nutzen wir diese Vorteile, um Traktionswechselrichter zu entwickeln, die nicht nur effizienter, sondern auch kleiner, leichter und kostengünstiger sind.