2022-04-01  –  2025-03-31

501.808,90 EUR

Ingenieurbüro Hoffmann GmbH, Landsberg, Sachsen-Anhalt

03EE2038D

Windenergieanlagen - Generator, elektrische Komponenten [EB1214]

01238024/1  –  LHUVkraft - Leistungshalbleiter- und Umrichter-Innovationen zur verlustoptimierten und leistungsstarken Energieerzeugung mit Windkraft

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

In diesem Teilvorhaben wird der Fokus der Betrachtungen besonders auf den Leistungsteil des Umrichters gelegt, der sogenannte Power Stack. Neben den theoretischen Vorbetrachtungen zu dem mechanischen und elektrischen Entwurf eines Siliziumkarbid basierten Power Stacks mit erhöhter Leistungsdichte sollen insbesondere verschiedene Subkomponenten des Power Stacks genauer betrachtet werden. Wichtige Subkomponenten des Power Stacks sind die Gate-Treiber Schaltungen, die Zwischenkreiskondensatoren, die Verschienungs- und Verplattungstechnik sowie die flüssigkeitsgekühlten Kühlkörper. Die theoretischen Betrachtungen werden durch erste Design- und Prototypenentwürfe ergänzt und vertieft. Die Vorbetrachtungen werden mit einem 3D-CAD Entwurf des Power Stacks abgeschlossen, welcher dann im weiteren Verlauf des Projektes in den Aufbau eines Prototypen umgesetzt wird. Der Prototyp Power Stack wird vollständig thermisch und elektrisch charakterisiert, insbesondere auch unter Volllastbedingungen im taktenden Betrieb. Hierzu werden verschiedene bereits bestehende Laborteststände des Ingenieurbüro Hoffmann genutzt. Die Untersuchungen werden dazu verwendet Designreserven und Optimierungspotentiale des Power Stack Designs für Siliziumkarbid Halbleiter auszudecken und das Design entsprechend weiterzuentwickeln.