Der Entwicklungsdienstleister IAV und der Halbleiterhersteller Nexperia kooperieren unter dem Projektnamen „ONE Inverter“. Ziel der Zusammenarbeit ist die Entwicklung einer neuen Generation von Hochspannungsarchitekturen, um die Effizienz von Elektroauto-Batterien zu steigern. Dabei soll der Fokus auf der Maximierung der Leistung jeder einzelnen Batteriezelle liegen, statt lediglich die Batteriekapazität zu erhöhen.
Bisherige Traktionsbatterien werden oft durch die schwächste Zelle im Verbund in ihrer Leistung begrenzt, da eine defizitäre Zelle das gesamte System ausbremsen kann. Die neue softwaregesteuerte Architektur ermöglicht es, jede Batteriezelle individuell zu steuern. Durch eine dynamische Zuweisung wird die Batterie nicht mehr als ein einziger Block behandelt. Durch eine dynamische Zuweisung kann jede Zelle genau die Leistung abrufen, die sie aktuell erbringen kann.
Die technische Umsetzung der dynamischen Steuerung erfolgt durch spezielle Wide-Bandgap-Halbleitertechnologien von Nexperia. Ein zentrales Element ist dabei ein bidirektionales GaN-Bauelement auf Galliumnitrid-Basis, welches ein schnelles und effizientes Schalten auf Zellebene ermöglicht. Dies macht den technologischen Ansatz den Angaben zufolge sowohl technisch als auch wirtschaftlich realisierbar.
Laut den Partnern würden andere Halbleiterlösungen die Kosten sowie die Systemkomplexität erheblich steigern. Das gesamte Systemdesign wird zudem durch weitere Komponenten aus dem Portfolio von Nexperia, wie etwa bipolare Bauelemente, unterstützt.
„Die Stärke von IAV liegt darin, technologische Innovationen in Lösungen auf Systemebene für unsere Kunden umzusetzen. Gemeinsam mit Nexperia erforschen wir, wie softwaredefinierte Batteriearchitekturen neue Maßstäbe in Sachen Effizienz, Flexibilität und Robustheit für zukünftige softwaredefinierte Fahrzeuge setzen können“, so IAV-Chef Jörg Astalosch. Edoardo Merli von Nexperia: „Durch die Kombination unserer Expertise im Bereich der Halbleiter mit großer Bandlücke […](#) mit den fortschrittlichen Systemkonzepten unseres Partners IAV ermöglichen wir von Grund auf neue Ansätze für das Design von E-Mobilitätslösungen.“
„Starke Partnerschaften sind der Schlüssel zur Förderung von Innovationen bei Fahrzeugarchitekturen der nächsten Generation“, sagt Nexperia-Manager Edoardo Merli. „Durch die Kombination unserer Expertise im Bereich der Halbleiter mit großer Bandlücke – die sowohl SiC als auch GaN umfasst – mit den fortschrittlichen Systemkonzepten unseres Partners IAV ermöglichen wir von Grund auf neue Ansätze für das Design von E-Mobilitätslösungen. Eine enge Zusammenarbeit in einer frühen Phase ermöglicht es uns, Halbleiter- und Systemanforderungen aufeinander abzustimmen und innovative Ideen in skalierbare, leistungsstarke Lösungen umzusetzen.“
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