Drive Inverter Keramische Kühllösung für Leistungsmodule

Redakteur: Johann Wiesböck

CeramTec stellt auf der PCIM Europe eine keramische Kühllösung für Leistungsmodule vor. Die Chip-on-Heatsink-Lösung adressiert Antriebswechselrichter für die E-Mobilität.

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Leistungsmodul mit keramischer Kühlung für Drive Inverter von CeramTec
Leistungsmodul mit keramischer Kühlung für Drive Inverter von CeramTec
(Bild: CeramTec)

Als Partner der Automobilindustrie entwickelt CeramTec spezielle eMobility-Lösungen im Bereich Technischer Keramik. Auf der diesjährigen PCIM Europe zeigt das Unternehmen ein keramikbasiertes Leistungsmodul, das für die Kühlung der Leistungselektronik im Antriebsstrang eine wichtige Rolle spielt. Um Elektromotoren im Antriebsstrang anzutreiben, wandeln Antriebswechselrichter Energie aus der Fahrzeugbatterie um. Dabei sind Wechselrichter einer hohen Hitzebelastung ausgesetzt. Wechselrichter sollten aus möglichst leichten, kompakten und hochtemperaturfesten Komponenten bestehen, dabei einen optimalen Wirkungsgrad erreichen und eine maximale elektrische Leistung zu erzeugen.

Halbleiter auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) vereinen diese Eigenschaften optimal und sorgen für eine verbesserte Leistungsdichte bei höherer Schaltfrequenz und gleichzeitiger Energieeinsparung. Für das Thermomanagement des Antriebswechselrichters entwickelte CeramTec jetzt einen keramischen Kühler mit aufgebrachter Metallisierung. Letzteres ermöglicht das direkte Anbringen der SiC-Halbleiterchips auf den Keramikkühler (Chip-on-Heatsink). Das Leistungsmodul sorgt laut Herstellerangaben für eine zuverlässige und effiziente Entwärmung des SiC-Chips, sodass dessen Fläche optimal ausgenutzt werden kann.

Hochleistungskeramik – Werkstoff für die e-Mobility

Technische Keramik ist korrosions- und verschleißfest, reibungsarm, leicht, temperaturwechselbeständig, chemisch resistent und verfügt über eine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit und elektrische Isolation. Somit sind Hochleistungskeramiken echte Allroundtalente und in der E-Mobilität vielseitig einsetzbar – vom Management der Leistungselektronik, über Bremsregelsystemen und Getriebesteuerung in der Sensorik bis hin zum Regeln und Steuern von Fluiden.

„Hochleistungskeramik ist ein zukunftsweisender Werkstoff, der in zahlreichen Bereichen der E-Mobilität angewendet werden kann. Unser Ziel ist es, unsere Kunden als leistungsstarker Partner dabei zu unterstützen, die Herausforderungen der Elektromobilität zu meistern. Wir möchten aktiv dazu beitragen, den Ausbau und die Zukunft der E-Mobilität durch umweltschonende, nachhaltige und zugleich wirtschaftliche Technologien zu sichern. Die Entwicklung eines keramischen Kühlleistungsmodul ist ein wichtiger Schritt in diese Richtung“, sagt Richard Boulter, President Industrial der CeramTec-Gruppe.

Das keramische Leistungsmodul für Antriebswechselrichter in der E-Mobilität wurde im Rahmen eines gemeinsamen Projektes mit dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) entwickelt.

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