Forschung für sichere und zuverlässige Elektrofahrzeuge
Das Verbundprojekt "InTeLekt - Integrierte Prüf- und Testumgebung für Leistungselektroniken", das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über drei Jahre mit rund drei Millionen Euro gefördert wird, soll sicherstellen, dass Entwickler Gefährdungen der Leistungsmodule in Elektrofahrzeugen durch hohe elektrische und mechanische Lasten in Zukunft schon beim Entwurf ausschließen und so die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Elektrofahrzeugen weiter verbessern können.
Das Verbundprojekt "InTeLekt - Integrierte Prüf- und Testumgebung für Leistungselektroniken", das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über drei Jahre mit rund drei Millionen Euro gefördert wird, soll sicherstellen, dass Entwickler Gefährdungen der Leistungsmodule in Elektrofahrzeugen durch hohe elektrische und mechanische Lasten in Zukunft schon beim Entwurf ausschließen und so die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Elektrofahrzeugen weiter verbessern können.
Die Ergebnisse des Projekts sollen die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrieunternehmen im starken Wachstumsmarkt der elektrischen Fahrzeugantriebe unterstützen. Hohe Qualitäts- und Sicherheitsstandards für den elektrischen und elektrifizierten Antriebsstrang können so kostengünstig ermöglicht werden.
Partner in diesem Projekt, das unter der Federführung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF im Dezember 2013 gestartet ist, sind die Automobilzulieferer Continental, Robert Bosch GmbH, Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG und ZF Friedrichshafen AG, die Ingenieurdienstleister Berner & Mattner Systemtechnik GmbH und Engineers Consulting GmbH sowie das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB und das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe der RWTH Aachen University.
Im Rahmen des Projekts soll eine neuartige Simulationsumgebung entstehen, die eine schnellere Beurteilung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer von elektronischen Leistungsmodulen ermöglicht.
Hierzu werden an bestehenden Leistungsmodulen auftretende Fehler im Laborversuch analysiert, Fehlerursachen abgeleitet und in eine experimentelle und numerische Simulationsumgebung eingearbeitet. Zur Validierung werden die Leistungsmodule anschließend im Hinblick auf ihre Robustheit und Lebensdauer optimiert und in der Anwendung getestet.
Durch ein tiefergehendes Verständnis der Fehler- und Ausfallmechanismen von Leistungselektroniken kann künftig bereits in der Bauteilentwicklung die spätere Zuverlässigkeit und Lebensdauer bestimmt werden. Eine durchgehende Testumgebung kann auftretende Phänomene schnell experimentell und numerisch erfassen und hilft damit, Entwicklungszyklen erheblich zu beschleunigen.
Die neuen Entwurfsverfahren können Entwicklungszeiten verkürzen und Kosten sparen. Ebenso vereinfacht eine einheitliche integrierte Prüf- und Testumgebung das Einbinden von kleinen und mittelständischen Unternehmen in den Entwicklungsprozess, was Innovationen beschleunigen kann.