Verbundvorhaben: GaN-Highpower - Kosten- und gewichtseffiziente PV- und Batterie-Wechselrichter großer Leistung für internationale Märkte der Zukunft durch Gallium-Nitrid (GaN) Halbleiter; Teilvorhaben: Ansteuerverfahren und Treiber
Zeitraum
2021-05-01 – 2025-04-30
Bewilligte Summe
556.808,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1111E
Leistungsplansystematik
Systemtechnik Netzkopplung [EB1051]
Verbundvorhaben
01231723/1 – GaN-HighPower – Kosten- und gewichtseffiziente PV- und Batterie-Wechselrichter großer Leistung für internationale Märkte der Zukunft durch Gallium-Nitrid (GaN) Halbleiter
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Der Fokus der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg liegt in ihrem Teilvorhaben auf der Entwicklung der Ansteuerverfahren und Treiber unter den neuen Gegebenheiten bedingt durch den Einsatz innovativer Halbleitertechnologie – insbesondere der schnellschaltenden GaN-Halbleiter. Hohe Schaltfrequenzen und steile Schaltflanken sowie ein Gesamtsystem, das im hohen Leistungsbereich operiert, erfordern neben einer intelligenten Zusammensetzung entsprechender Komponenten für die Versorgung einer Gateansteuerung insbesondere ein innovatives PCB-Layout. Hierzu wird die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg Modellierungen, simulative Untersuchungen und schließlich Hardware-Tests in Form eines Messaufbaus von zuvor entwickelten Schaltzellen zur Charakterisierung des Schaltverhaltens der innovativen Halbleitertechnologien durchführen. Ein weiteres Arbeitspaket der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg befasst sich mit der Auswahl einer geeigneten Prozessortechnologie sowie der Entwicklung einer Regelung mit entsprechender Betriebsführung eines Solarwechselrichters. Folgendermaßen stellt sich die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg der Herausforderung die Fähigkeiten der innovativen Halbleitermaterialien ebenfalls in der Software bzw. Regelung und Betriebsführung umzusetzen, um somit ferner die Fähigkeiten im Gesamtsystem abzubilden. Die Ergebnisse der Entwicklungen werden in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern in einem Labormuster und einem Demonstrator eingebracht. Darauf folgen gemeinsame Inbetriebnahmen und Performance Tests zur Validierung der Neuentwicklungen. Final erfolgt ein Abgleich mit konventionellen Solarwechselrichtern bzw. ein Benchmark (SiC vs. GaN) zur Darstellung des technologischen Fortschrittes.