Leistungselektronik - Wege zur Serienreife im Auto
Zu viel Beachtung wird der Batterieentwicklung in Deutschland geschenkt, mahnen einige Elektronikingenieure, die den Vergleich zu den ebenso drängenden Herausforderungen in der Leistungselektronik anstellen. Auch hier stehen die Automobilbranche und die sich erneuernde Zulieferkette am Anfang. Die industrieseitigen Erfahrungen in der Hochvolttechnik sind zwar wichtig, reichen allerdings nicht für die automobilspezifische Serientauglichkeit. Bosch und IAV machen deutlich, was auf Komponenten und Systemebene sowie fertigungstechnisch passieren muss. Axel Willikens von Daimler fordert im Interview die klassischen Automobilzulieferer heraus.
Safety first! Dieser Aufruf klingt wie ein Allgemeinplatz und zählt zur Selbstverständlichkeit in der heutigen Automobilindustrie. Was folgt auf Platz 2 der Prioritätenliste? Bei sicherheitskritischen Hochvoltkomponenten und -systemen erst mal lange nichts. Denn die Autobauer kämpfen hier in der jetzigen Pionierphase noch mit der neuen Technik - getrieben von den vergleichbar kurzen Entwicklungszyklen von Elektro- und Hybridfahrzeugen. Zunächst ist man froh, dass sich die A-Muster erst einmal in Feldtests bewähren oder Serien-Hybridfahrzeuge mit deutschen Qualitätsansprüchen perfekt funktionieren. Die Pionierphase birgt weitere Herausforderungen: Die Zuliefererkette formiert sich neu, und dringend notwendige Standardisierungsmaßnahmen beeinflussen laufende Entwicklungen.
Kosten, Verfügbarkeit, Performance, Gewicht und Package gilt es zwar so optimal wie möglich unter einen Hut zu bekommen. Man lebt aber heute noch mit Kompromissen, die unter anderem auch deswegen gemacht werden, weil die Systeme in bereits bestehende Fahrzeuge "hineingepresst" werden müssen.
Diesen Findungs- und Entstehungsprozess begleitet ATZelektronik - in dieser Ausgabe mit Fachartikeln von und . Beide Firmen zeigen Lösungsansätze auf dem Weg zu effizienteren serientauglichen Systemen. In die Diskussion greift Axel Willikens ein. Mit dem Leiter Vorausentwicklung Leistungselektronik der Daimler AG sprachen wir im .
Liegt der Fokus bei den ersten Projekten noch darauf, die notwendige technische Reife zu erreichen, wird künftig zunehmend der Kostenaspekt im Mittelpunkt stehen. In dem Maß, wie die Modellpaletten elektrifiziert werden, steigt angesichts der Vielfalt der Fahrzeugtopologien und technischen Lösungen auch die Bedeutung des Variantenmanagements: Nur mit Baukästen und standardisierten Schnittstellen lassen sich die Kostenziele erreichen. Lediglich einzelne Komponenten zu optimieren, genügt nicht. Die Suche nach optimalen Lösungen muss zunächst auf Systemebene ansetzen, erklärt Bosch.
Die Belastungen durch hohe Temperaturen und Temperaturwechsel sowie der Wunsch nach immer schnelleren Schaltfrequenzen lassen sich mit herkömmlicher Halbleitertechnik nur schwer erfüllen. Daher gibt es zahlreiche Entwicklungstendenzen, neue Materialien und innovative Fertigungstechnik, wie sie IAV näher beschreibt.
Den Weg zur Serienreife automobiltauglicher Leistungselektronik will auch Heinz Schäfer ebnen. Vier Vorschläge umreißt der Geschäftsführer von hofer eds in seinem .
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Bild: Toyota)
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