Fahrzeugelektronik

Im internationalen Vergleich nimmt das Fraunhofer IISB auf dem Gebiet der Leistungselektronik für die Elektromobilität eine Spitzenposition ein. Ausdruck dafür sind eine Vielzahl von Entwicklungsprojekten mit nahezu allen großen Automobilherstellern sowie -zulieferern. Dabei haben viele Projektergebnisse internationale Aufmerksamkeit erfahren.

Wir sind permanent bestrebt, neue Anwendungen und Funktionalitäten zu erschließen. In der Zukunft wird beispielsweise die Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz eine immer größere Bedeutung erhalten. Auch im Bereich der Luftfahrt ebnen die neuen Technologien in der Leistungselektronik den Weg hin zu „more electric aircraft“. So kann durch den elektrischen Betrieb von Aktuatoren die Kraftstoffeffizienz verbessert und der Wartungsaufwand von Hydrauliksystemen reduziert werden.

Schwerpunkte

 

Antriebsumrichter & Mechatronik

Im Fokus stehen innovative Integrationskonzepte sowie neue Geräte-, Zwischenschaltungs- und Kältetechnologien, die eine 3D-Integration fördern, die Robustheit erhöhen und die Kosten der Leistungselektronik senken.

 

Batterieladegeräte

Wir bieten On-Board-Batterieladegeräte (AC/DC-Wandler) im Bereich von 3,7 bis 22 kW für Plug-in- und reine Elektrofahrzeuge sowie DC-Ladegeräte (DC/DC-Wandler) im Bereich von 3 kW und mehr für ultraschnelle Hochleistungsanwendungen.

 

DC/DC-Konverter

Wir stellen kundenspezifische DC-DC-Wandler für die Automobilbranche, Luftfahrzeuge und stationäre Anwendungen zur Verfügung.

 

SiC/GaN-Konverter

Werden Sie unser Partner für innovative Lösungen mit breitbandigen Leistungshalbleitern für Leistungselektronik der nächsten Generation!

 

Batteriesysteme

Wir entwickeln fortschrittliche und innovative Lösungen für elektrische Energiespeichersysteme. Unser Fokus liegt auf vollwertigen, kostengünstigen Energiespeicher- und Managementsystemlösungen für mobile und stationäre Anwendungen.

 

Luftfahrtelektronik

Mit unserer langjährigen Erfahrung in der Bereitstellung kompletter Prototypensysteme für Automotive-Anwendungen sind wir in der Lage, Technologien für das komplette Hochspannungs-Backbone eines elektrischen Flugzeugs anzubieten.

 

Mittelspannungselektronik

Multilevel-Systeme sind die Schlüsseltechnologie für effiziente und kostengünstige leistungselektronische Systeme in Hoch- und Mittelspannungsanwendungen. In der Gruppe Mittelspannungselektronik des Fraunhofer IISB bündeln sich Kompetenzen in den Bereichen Halbleiter, Topologien, Steuerung, thermisches Design und Systementwicklung.

 

Induktive Energieübertragung

Wir entwickeln und realisieren induktive Kraftübertragungssysteme. Von der FEM-Simulation über die Leistungselektronikanalyse/Simulation und mechanische Integration bis hin zu kompletten Prototypen.

 

Bordnetzwandler

Wir haben uns auf die Königsklasse der DC/DC-Wandler spezialisiert: galvanisch isolierend, bidirektional und einstufig.

Charakterisierung, Integration & Services

 

Bauteilcharakterisierung

Mit unseren umfangreichen Testmöglichkeiten evaluieren wir in enger Abstimmung mit Ihnen das Potenzial neuer Technologien für Ihre Anwendung.

 

Testzentrum für Elektrofahrzeuge

Das Fraunhofer IISB betreibt ein eigenes, bestens ausgesttattetes Testzentrum für Elektrofahrzeuge, unter anderem mit einem Motorenprüfstandm, einem klimatisierbaren Allrad-Rollenprüfstand, zentraler Infrastruktur und Testmöglichkeiten für Batterien, Systemzuverlässigkeit und Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV).

 

Elektromagnetische Verträglichkeit

Das EMV-Labor am Fraunhofer IISB ermöglicht präzise Messungen während des Entwicklungsprozesses von Prototypen-Systemen sowie Messungen für die Komponenten unserer Industriepartner.

YESvGaN – Vertikale GaN-Leistungstransistoren in kostengünstiger Technologie

Die Partner im Projekt YESvGaN entwickeln eine neue kostengünstige Wide-Bandgap (WBG)-Leistungstransistor-Technologie, die hocheffiziente leistungselektronische Systeme für Elektromobilität, Industrieantriebe, erneuerbare Energien und Rechenzentren ermöglicht.

Das Hauptziel des Projekts ist die Demonstration innovativer vertikaler Galliumnitrid (GaN)-Leistungstransistoren, die auf einem preisgünstigen Substrat wie Silizium hergestellt werden. Diese sogenannte vertikale Membranarchitektur verbindet die hervorragenden Eigenschaften von GaN als WBG-Leistungstransistor-Material mit den Vorteilen einer vertikalen Architektur hinsichtlich Strom- und Spannungsrobustheit, und das zu Kosten, die mit denen für Silizium-IGBTs vergleichbar sind. YESvGaN addressiert die gesamte Wertschöpfungskette – von Substrat-, Epitaxie-, Prozess- und Verbindungstechnologie bis hin zu Anwendungen in leistungselektronischen Systemen. Im YESvGaN-Konsortium bringen 23 Industrie- und Forschungspartner aus 7 europäischen Ländern ihre Kompetenz und Erfahrung ein.

Das Fraunhofer IISB trägt entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu YESvGaN bei, unter anderem durch:

  • Analyse von Epitaxieschichtstapeln und Kristalldefekten, Entwicklung innovativer Verfahren zur Messung der elektrischen Eigenschaften von Defekten und dünnen Membranen
  • Definition neuer Prozesse für das Handling von dünnen Membranen beim Packaging und Keramik-Embedding
  • Elektrische Charakterisierung neuartiger Leistungsbauelemente, Entwicklung eines elektrischen Simulationsmodells und Design eines Halbbrücken-Leistungsmoduls

YESvGaN Homepage

transform_EMN

Das Verbundprojekt transform_EMN unterstützt mit gezielten Angeboten und einem breiten Netzwerk in der Metropolregion Nürnberg die Automobilzulieferindustrie bei den Herausforderungen der Transformation zur Elektromobilität.

Publikationen


 

Flyer & Broschüren Download