Effiziente Energieumwandlung, Entwicklung vielseitiger Wandler, Optimierung der Systemintegration für anspruchsvolle Anwendungen & Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Teilsystemen
Power Electronics
Energie effizient umsetzen
In der Research Division Power Electronics forschen wir an besonders leistungsdichten, effizienten, hochperformanten Energiewandlern für die Energiewende, Mobilität und Digitalisierung.
Unsere Kompetenzen erstrecken sich vom System- und Schaltungsentwurf, Regelungskonzept, mechanische, thermische, elektrische Systemintegration sowie Heterogene Integration und Packaging. Wir nutzen moderne modellbasierte Entwurfsmethoden und verifizieren unsere Prototypenaufbauten mit Hilfe unserer top-ausgestatteten Laborinfrastruktur.
Forschungsthemen
- Hocheffiziente Strom- und Wechselrichter mit Fokus auf Resonanztopologien, die auf kompakte Hardwaredesigns mit hoher Schaltfrequenz abzielen.
- Eingebettete passive Leistungskomponenten mit verbessertem Leistungsfaktor mit Fokus auf der Optimierung magnetischer Komponenten und neuen Fertigungstechniken.
- Neue Theorie der Regelungstechnik, unterstützt durch Signalverarbeitung, KI und Controller-Hardware mit hoher Bandbreite, um eine vollständige System-/Komponentennutzung und Regelungen mit optimierter Lebensdauer zu ermöglichen.
- Multiphysikalische Simulation für die Optimierung und das Design von Leistungselektronik. Multi-Rate-, Multi-Domain-Simulation zur Mehrzielsystemoptimierung (Effizienz/Lebensdauer/Volumen einschließlich der EMV).
- Modell-basiertes Design von EMV in der Leistungselektronik durch Einbeziehung der EMV von Beginn an mittels Simulationen in den Entwurf, um die Anzahl der Designzyklen, die Filtergröße und die Anzahl der Komponenten zu verringern.
- Packaging und Charakterisierung von Leistungselektronik mittels heterogenen Integrationstechnologien sowie elektrische, thermische und thermomechanische Charakterisierung und Prüfung.
Forschungsbereiche & Projekte
Infrastruktur & Services
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Charakterisierung, Prüfung und Prototyping: Rapid Prototyping und Testinfrastruktur für präzise Komponenten- und Systemmessungen sowie Hardwaredesign.
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Simulation: „SALamander“-Multi-Domain-Simulationsrahmen zur Mehrzieloptimierung und dem Design (Effizienz/Lebensdauer/Volumen).
Industriebranchen
E-Mobilität
- Testsystem für Batterien von Elektrofahrzeugen
- OnBoard-Ladegeräte für Elektrofahrzeuge
- Leistungsumrichter und Elektroantriebe für Antriebsstrangprüfstände von Elektrofahrzeugen
Erneuerbare Energie
- Stromrichter für die Umwandlung und Verteilung erneuerbarer Energie
- Bidirektionale AC/DC- und DC/DC-Stromrichter
- Regelungsplattform für erneuerbare Energie
Raumfahrt
- Testsystem für Batterien von Raumfahrtanwendungen
- Stromrichter für Batterie-Ladegeräte in Raumfahrtanwendungen
Packaging von Leistungsgeräten
- Simulation und Optimierung von Halbleiterchipgehäusen
- Fortgeschrittene Packaging-Lösungen – Power SiP (System in Package)
- Eingebettete Leistungskonverterlösungen
- Charakterisierung von Leistungshalbleitern
Industrie
- Stromrichter für industrielle Antriebe
- Stromrichter für Lichtbogenöfen
- DC-Transformatoren
EMI/EMV
- Voraussage der EMI von Stromrichtern
- EMI-Filter-Optimierung
- Schutz vor ESD
- Modellierung von EMV und kabellosen Systemen für NFC- und UWB-Anwendungen
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