Bisher wird die Leistungselektronik auf den anspruchvollsten Betriebsfall ausgelegt, der darin häufig als statischer Betriebsfall angenommen wird. Um ein System unter allen auftretenden Betriebsfällen überprüfen bzw. optimal auslegen zu können, ist eine transiente Systemmodellierung unter Berücksichtigung des thermischen Systemverhaltens erforderlich. Dazu wurde der Antriebsstrang eines rein elektrisch betriebenen Fahrzeugs modelliert. Dieser besteht aus dem Elektromotor mit Getriebe, einem Wechselrichter, optional einem Gleichspannungswandler zur Bereitstellung einer konstanten Zwischenkreisspannung und einem LiIo Akku. Mit der hier vorgestellten Simulationsumgebung in Matlab / Simulink können die Bauteilverluste und daraus entstehenden Temperaturen in anwendungsorientierten und auch frei definierbaren Lastzyklen simuliert werden. Dadurch ist eine für die jeweilige Anwendung optimale Auslegung aktiver und passiver leistungselektronischer Komponenten möglich. Bei den hier verglichenen Leistungsmodulen hat sich gezeigt, dass ein Modul mit Bodenplatte bei transienten Leistungsanforderungen aufgrund der höheren thermischen Kapazität und etwas geringerem thermischem Widerstand der Temperaturhub geringer ausfällt. Inwiefern, der höhere Temperaturhub die Lebensdauer des grundplattenlosen Moduls beeinflusst, ist Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten, in denen ein Zuverlässigkeitsmodell erstellt wird.
Anforderungsgerechte Auslegung von Leistungselektronik im Antriebsstrang
Draft related design of power electronics within the drive train
2008
6 Seiten, 17 Bilder, 2 Tabellen, 6 Quellen
Conference paper
German
Anforderungsgerechte Auslegung von Leistungselektronik im Antriebsstrang
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