Umrichtermodul für elektrische Antriebe Neues SiC-Struktur-Design ohne Basisplatte

Redakteur: Gerd Kucera

Das erste vollständig in Siliziumkarbid aufgebaute Leistungsmodul hat Automobilzulieferer Marelli nach eigenen Angaben auf den Markt gebracht. Es soll sich besonders für elektrische und hybride Traktionsanwendungen im Motorsport eignen.

Firmen zum Thema

Geringer thermischer Widerstand: Fraunhofer IZM und Marelli haben ihr neu entwickeltes Power-Modul EDI (Enhanced Direct-cooling Inverter) genannt.
Geringer thermischer Widerstand: Fraunhofer IZM und Marelli haben ihr neu entwickeltes Power-Modul EDI (Enhanced Direct-cooling Inverter) genannt.
(Bild: Marelli)

Das neue SiC-Modul wurde zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM entwickelt. Das vollständig auf Siliziumkarbid basierende Modul ermöglicht höhere Wirkungsgrade bei kleinerer und leichterer Modulbauform.

Ein Erfolg, wie das Fraunhofer IZM meint, nicht nur für den Motorsport, sondern auch für allgemeine Fahrzeuge. Das Fraunhofer IZM arbeitet schon seit vielen Jahren an der Verbesserung der SiC-Technologien. Zusammen mit Marelli haben sie nun ein neues Power-Modul entwickelt, das die Bezeichnung EDI (Enhanced Direct-cooling Inverter) trägt.

Neues SiC-Design reduziert thermischen Widerstand drastisch

Das Besondere: Es handelt sich um ein strukturelles Neu-Design ohne Basisplatte, das den thermischen Widerstand zwischen den SiC-Komponenten und der Kühlflüssigkeit drastisch reduziert. Das Ergebnis ist eine extrem kompakte Leistungsstufe, die den Wirkungsgradvorteil von Siliziumkarbid nutzen kann und mehr Flexibilität beim Packaging und bei den Kühlsystemen zulässt.

Im Vergleich zu einem Silizium-basierten Aufbau gleicher Leistung ermöglicht laut Fraunhofer IZM die neue Technologie einen Umwandlungswirkungsgrad von bis zu 99,5 Prozent, reduziert Gewicht und Größe um die Hälfte und besitzt eine um 50 Prozent höhere Wärmeableitung in das Kühlsystem.

EDI-Leistungsmodul ist sehr robust

In den letzten Jahren habe sich Siliziumkarbid als Technologie der Wahl für Hochspannungs- und Hochtemperatur-Leistungselektronik wie Wechselrichter bewährt. Das im Reinraum des Marelli-Werks in Corbetta (Italien) hergestellte EDI-Leistungsmodul hat bereits eine Reihe von Zuverlässigkeitstests für Motorsport-Einsatzprofile durchlaufen. Dabei wurde die Robustheit des Designs bei elektrischen und mechanischen Zuverlässigkeitstests für sehr gut befunden, konstatiert das Fraunhofer IZM.

(ID:47321390)