Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISBWir haben uns auf die Königsklasse der DC/DC-Wandler spezialisiert: galvanisch isolierend, bidirektional und einstufig. Somit können wir Lösungen mit hoher Leistungsdichte und hohem Leistungsgewicht anbieten. Unsere Entwicklungen eignen sich optimal für sicherheitsrelevante Anwendungen wie autonomes Fahren oder elektrisches Fliegen. Für aktuelle Projekte nutzen wir als Basis unsere iisb² (integrated, galvanically insulated, separated buck/boost) Schaltungstopologie.
Bordnetzwandler
Demonstrator aus dem BMWi-Projekt GETpower2
- HV-Spannung: 540 V bis 840 V
- 12/24/48 V Versionen
- max. 11.2 kW / 400 A @ 28 V
- ca. 4 dm³ Bauvolumen / ca. 7 kg.
- Design für Luftfahrtbereich: z. B. Faktor 2 Spannungsreserve für HV SiC MOSFETs, erhöhte Luft- und Kriechstrecken, spezielles Gehäuse für Schutzglasfüllung
- Zwei Eingangsspannungs- und drei Ausgangsspannungsversionen für 12 V, 24 V oder 48 V Hilfsstromversorgung
- Volldigitale Steuerung
- Kommunikation über CAN
- 85 °C max. Kühlmitteltemperatur
- Die seriell anschließbaren Phasen auf der Primärseite ermöglichen den Einsatz von kostengünstigen Halbleitern mit nur 600 V Blockierspannung bis zu d800 V DC-Zwischenkreisspannung
Der kundenspezifische On-Board-DC/DC-Wandler verfügt über drei unabhängige bidirektionale Ports zum Anschluss aller zukünftig verfügbaren Bordnetze: HV, 48 V und 12 V. Mit dem Wandler können komplexe Aufgaben des automobilen Energiemanagements erfüllt werden, wie z.B. das Boosten von Energie zwischen dem 48-V- und 12-V-Netz, die Verkleinerung der 12-V-Batterie, der Ersatz durch Supercaps oder die Übertragung von Energie zwischen dem Hochspannungsnetz und den Niederspannungsnetzen. Aus Sicherheitsgründen sind sowohl der 12-V- als auch der 48-V-Anschluss galvanisch vom HV-Anschluss getrennt. Der Konverter kann vollständig über CAN gesteuert werden und zeichnet sich durch seine extrem geringe Bauhöhe von nur 49 mm aus. Durch die gut gewählte Schaltungstopologie und das fortschrittliche Design und Packaging wird eine sehr hohe Leistungsdichte für einen Wandler mit der beschriebenen hohen Funktionalität erreicht.
Merkmale
- Drei unabhängige, bidirektionale Anschlüsse (H V, 48 V, 12 V)
- Alle drei Ports gleichzeitig nutzbar
- Galvanische Trennung zwischen HV und 48 V
- Galvanische Trennung zwischen HV und 12 V
- Große Eingangs-/Ausgangsspannungsbereiche
- Überspannungs-/Stromschutz/Temperaturkontrolle
- Spannungs- und Stromsteuerungsmodi für alle Ports
- Hoher Teillastwirkungsgrad durch Phasenabschaltung
- CAN-Kommunikation
- Wasserkühlung
- Hohe Leistungsdichte
- Extrem niedriges Profil
- Ohne Elektrolytkondensatoren
- Geeignet für verschiedene elektrische Energiespeicher (LiIo-Batterien, Bleibatterien, Supercaps)
