Zuverlässigkeitsbewertung und Optimierung einer Smart Drive Einheit

FE model of SiC BJT power module (left) and equivalent plastic strain increment accumulated in the bond-wire during one power cycle (right).
Im EU-Projekt COSIVU wurde ein neuartiges Antriebskonzepts für Elektrofahrzeuge mit Schwerpunkt auf Nutzfahrzeugen entwickelt. Hauptmerkmale sind die hohe Modularität, Kompaktheit und Effizienz (bis zu 50 % weniger Verluste als in herkömmlichen Antriebssystemen). Letzteres wurde dabei durch eine auf Siliciumcarbid-Bipolartransistoren basierenden Leistungselektronik erreicht. Zusätzlich wurden neuartige Gesundheitszustandsüberwachungskonzepte für die mechanischen (Körperschallanalyse) sowie die leistungselektronischen Komponenten (thermische Impedanzspektroskopie) implementiert. Die Aufgabe des Fraunhofer ENAS bestand in der Zuverlässigkeitsbewertung und -optimierung der Leistungselektronik sowie des mechanischen Gesamtaufbaus (Inverter).