ZF treibt die elektrische Zukunft durch skalierbare Architekturen und intelligente Software voran - ZF hat eine hoch skalierbare und modulare Wechselrichterarchitektur entwickelt, die Fahrzeugherstellern maximale Flexibilität ermöglicht
- Vernetzte Kombination aus Wechselrichterdesign, Leistungshalbleitern der nächsten Generation und hochintelligenten Softwarealgorithmen
- Nutzt die umfassende Erfahrung von ZF im Bereich elektrischer Antriebe und Wechselrichtertechnologie, um den Wirkungsgrad und die Spitzenleistung zu erhöhen und die Entwicklungszyklen zu verkürzen
Friedrichshafen / Las Vegas. Der Wechselrichter ist das Gehirn des elektrischen Antriebsstrangs. Er steuert den Energiefluss von der Batterie zum E-Motor und zurück. Mit jedem Entwicklungsschritt sind die Wechselrichter effizienter und komplexer geworden. Der nächste Evolutionsschritt ist die Kombination von Wechselrichterdesign, Leistungshalbleitern der nächsten Generation und hochintelligenten Softwarealgorithmen.
„Die Kombination von höherer Skalierbarkeit und Modularität mit gesteigerter Effizienz, Spitzenleistung und Bezahlbarkeit von E-Motoren ist der Schlüssel zum Erfolg im E-Mobilitätsmarkt“, sagt Stephan von Schuckmann, Mitglied des ZF-Vorstands und verantwortlich für die Division Electrified Powertrain Technology. „Im Wechselrichter treffen zudem Entwicklungszyklen aus der Software-Industrie und Halbleiter-Innovationen auf automobile Hardware- und Integrationskompetenz. Hier findet die zukünftige Differenzierung statt.“
Modulare und skalierbare Wechselrichter-Architektur
ZF hat eine hoch skalierbare und modulare Wechselrichter-Architektur entwickelt, die Fahrzeugherstellern maximale Flexibilität in den Stromklassen von 150 bis 750 Ampere sowie den Spannungsklassen 400 und 800 Volt ermöglicht.
Die modulare Wechselrichter-Plattform ist nicht von vordefinierten Halbleitern abhängig und soll Fahrzeughersteller dabei unterstützen, den Übergang von Silizium zu Siliziumkarbid zu überbrücken und gleichzeitig auf zukünftige Halbleiter-Trends vorbereitet zu sein.
Halbleiter- und Software-Innovationen von ZF
ZF arbeitet seit Jahrzehnten am Übergang zu alternativen Antriebstechnologien und verfügt über ein tiefgreifendes Wissen über das Innenleben von E-Antrieben, vom ganzheitlichen Design von E-Antriebssystemen bis hin zur Software-Optimierung in Verbindung mit neuen Leistungshalbleiter-Generationen.
Der Wirkungsgrad und die Spitzenleistung eines Wechselrichters werden nicht nur durch die Eigenschaften der Leistungshalbleiter, sondern auch maßgeblich durch die Software bestimmt. Die Abstimmung von Wechselrichtertechnologie und Ansteuersoftware ist von entscheidender Bedeutung und kann durch mehrere Rückkopplungsschleifen erreicht werden, in denen die Wechselrichterhardware der Software einen Informationsfluss wie beispielsweise Strom, Temperatur oder Zwischenkreisspannung liefert. Dies kann zur Optimierung von Pulsmustern und Schaltstrategien in Echtzeit genutzt werden, um den Wirkungsgrad und die Spitzenleistung zu verbessern. Speziell für Siliziumkarbid-basierte Systeme hat ZF eine Lösung gefunden, die die Verbindung zwischen den Randbedingungen des Leistungshalbleiters und der Steuerungssoftware optimiert, um das volle Potenzial der Halbleiterkonfiguration zu nutzen.
Der Wechselrichter enthält das Gehirn, das das gesamte E-Antriebssystem steuert. Wie beim menschlichen Körper kann man Muskeln und Gehirn so trainieren, dass sie effizienter reagieren als normalerweise, zum Beispiel beim Sport oder beim Musizieren. Das ist auch die Aufgabe des Wechselrichters: er steuert den E-Antrieb auf die effizienteste und schnellste Weise.
Die Steuerplatine in einem Wechselrichter ist die Heimat der Wechselrichter-Software - hier wird der Leistungsbedarf des Fahrzeugs in die verschiedenen digitalen Steuersignale für die Treiberplatine übersetzt, die die Leistungshalbleiter entsprechend der Steuersignale direkt ansteuert. Sie ist eine der Schlüsselkomponenten eines Wechselrichters, da die eingesetzte Treibertechnologie ist verantwortlich für die Sicherheitsmerkmale, die Leistung, den Wirkungsgrad und die Gesamtreichweite des Fahrzeugs, die aus den Leistungshalbleitern herausgeholt werden können.
Unsere neue Wechselrichter-Generation bringt diese Hard- und Software-Optimierungsfunktionen für unsere Kunden mit, um schnellere Schaltzeiten der Leistungshalbleiter, besseren Kurzschlussschutz und vieles mehr zu realisieren. ZF hat in diesem Bereich sowohl eigenständig als auch mit starken Partnern wie WOLFSPEED ein umfangreiches Wissen aufgebaut.
Neben einem hoch skalierbaren Ansatz in Bezug auf Spannung und Halbleiter sind der intelligente Einsatz von Software und die Weiterentwicklung von Halbleitern für Wechselrichter die Schlüssel für das „Modular eDrive Kit“ von ZF, der die Entwicklungszeit für neue E-Antriebe um bis zu 50 Prozent reduzieren kann. Diese Weltneuheit bündelt das gesamte Know-how von ZF im Bereich E-Mobilität für Systemlösungen, Komponenten und Software-Steuerungen in einer flexiblen und modularen Plattform.
Experten auf dem Weg zur Elektrifizierung
„Die Industrie bewegt sich schnell auf eine elektrifizierte Zukunft und das Ziel von Null Emissionen zu, um unsere ökologische Zukunft zu verbessern. ZF verfügt über das notwendige Know-how und besitzt eigene Software- und Treiberfunktionen, um diese Transformation zu beschleunigen. Vom deutlich schnelleren und sichereren Kurzschlussschutz bis hin zu Halbleitertreibern, die die absolute Höchstleistung von Leistungshalbleitern realisieren, ist ZF bestens aufgestellt, um die Anforderungen der Industrie und der Gesellschaft zu erfüllen“, betont von Schuckmann.
Diese Wechselrichter-Innovationen werden bereits für die nächste Generation von E-Antrieben vorbereitet, die bis 2025 serienreif sein wird.
- ZF hat eine hoch skalierbare und modulare Wechselrichterarchitektur entwickelt, die Fahrzeugherstellern maximale Flexibilität ermöglicht
- Vernetzte Kombination aus Wechselrichterdesign, Leistungshalbleitern der nächsten Generation und hochintelligenten Softwarealgorithmen
- Nutzt die umfassende Erfahrung von ZF im Bereich elektrischer Antriebe und Wechselrichtertechnologie, um den Wirkungsgrad und die Spitzenleistung zu erhöhen und die Entwicklungszyklen zu verkürzen
Friedrichshafen / Las Vegas. Der Wechselrichter ist das Gehirn des elektrischen Antriebsstrangs. Er steuert den Energiefluss von der Batterie zum E-Motor und zurück. Mit jedem Entwicklungsschritt sind die Wechselrichter effizienter und komplexer geworden. Der nächste Evolutionsschritt ist die Kombination von Wechselrichterdesign, Leistungshalbleitern der nächsten Generation und hochintelligenten Softwarealgorithmen.
„Die Kombination von höherer Skalierbarkeit und Modularität mit gesteigerter Effizienz, Spitzenleistung und Bezahlbarkeit von E-Motoren ist der Schlüssel zum Erfolg im E-Mobilitätsmarkt“, sagt Stephan von Schuckmann, Mitglied des ZF-Vorstands und verantwortlich für die Division Electrified Powertrain Technology. „Im Wechselrichter treffen zudem Entwicklungszyklen aus der Software-Industrie und Halbleiter-Innovationen auf automobile Hardware- und Integrationskompetenz. Hier findet die zukünftige Differenzierung statt.“
Modulare und skalierbare Wechselrichter-Architektur
ZF hat eine hoch skalierbare und modulare Wechselrichter-Architektur entwickelt, die Fahrzeugherstellern maximale Flexibilität in den Stromklassen von 150 bis 750 Ampere sowie den Spannungsklassen 400 und 800 Volt ermöglicht.
Die modulare Wechselrichter-Plattform ist nicht von vordefinierten Halbleitern abhängig und soll Fahrzeughersteller dabei unterstützen, den Übergang von Silizium zu Siliziumkarbid zu überbrücken und gleichzeitig auf zukünftige Halbleiter-Trends vorbereitet zu sein.
Halbleiter- und Software-Innovationen von ZF
ZF arbeitet seit Jahrzehnten am Übergang zu alternativen Antriebstechnologien und verfügt über ein tiefgreifendes Wissen über das Innenleben von E-Antrieben, vom ganzheitlichen Design von E-Antriebssystemen bis hin zur Software-Optimierung in Verbindung mit neuen Leistungshalbleiter-Generationen.
Der Wirkungsgrad und die Spitzenleistung eines Wechselrichters werden nicht nur durch die Eigenschaften der Leistungshalbleiter, sondern auch maßgeblich durch die Software bestimmt. Die Abstimmung von Wechselrichtertechnologie und Ansteuersoftware ist von entscheidender Bedeutung und kann durch mehrere Rückkopplungsschleifen erreicht werden, in denen die Wechselrichterhardware der Software einen Informationsfluss wie beispielsweise Strom, Temperatur oder Zwischenkreisspannung liefert. Dies kann zur Optimierung von Pulsmustern und Schaltstrategien in Echtzeit genutzt werden, um den Wirkungsgrad und die Spitzenleistung zu verbessern. Speziell für Siliziumkarbid-basierte Systeme hat ZF eine Lösung gefunden, die die Verbindung zwischen den Randbedingungen des Leistungshalbleiters und der Steuerungssoftware optimiert, um das volle Potenzial der Halbleiterkonfiguration zu nutzen.
Der Wechselrichter enthält das Gehirn, das das gesamte E-Antriebssystem steuert. Wie beim menschlichen Körper kann man Muskeln und Gehirn so trainieren, dass sie effizienter reagieren als normalerweise, zum Beispiel beim Sport oder beim Musizieren. Das ist auch die Aufgabe des Wechselrichters: er steuert den E-Antrieb auf die effizienteste und schnellste Weise.
Die Steuerplatine in einem Wechselrichter ist die Heimat der Wechselrichter-Software - hier wird der Leistungsbedarf des Fahrzeugs in die verschiedenen digitalen Steuersignale für die Treiberplatine übersetzt, die die Leistungshalbleiter entsprechend der Steuersignale direkt ansteuert. Sie ist eine der Schlüsselkomponenten eines Wechselrichters, da die eingesetzte Treibertechnologie ist verantwortlich für die Sicherheitsmerkmale, die Leistung, den Wirkungsgrad und die Gesamtreichweite des Fahrzeugs, die aus den Leistungshalbleitern herausgeholt werden können.
Unsere neue Wechselrichter-Generation bringt diese Hard- und Software-Optimierungsfunktionen für unsere Kunden mit, um schnellere Schaltzeiten der Leistungshalbleiter, besseren Kurzschlussschutz und vieles mehr zu realisieren. ZF hat in diesem Bereich sowohl eigenständig als auch mit starken Partnern wie WOLFSPEED ein umfangreiches Wissen aufgebaut.
Neben einem hoch skalierbaren Ansatz in Bezug auf Spannung und Halbleiter sind der intelligente Einsatz von Software und die Weiterentwicklung von Halbleitern für Wechselrichter die Schlüssel für das „Modular eDrive Kit“ von ZF, der die Entwicklungszeit für neue E-Antriebe um bis zu 50 Prozent reduzieren kann. Diese Weltneuheit bündelt das gesamte Know-how von ZF im Bereich E-Mobilität für Systemlösungen, Komponenten und Software-Steuerungen in einer flexiblen und modularen Plattform.
Experten auf dem Weg zur Elektrifizierung
„Die Industrie bewegt sich schnell auf eine elektrifizierte Zukunft und das Ziel von Null Emissionen zu, um unsere ökologische Zukunft zu verbessern. ZF verfügt über das notwendige Know-how und besitzt eigene Software- und Treiberfunktionen, um diese Transformation zu beschleunigen. Vom deutlich schnelleren und sichereren Kurzschlussschutz bis hin zu Halbleitertreibern, die die absolute Höchstleistung von Leistungshalbleitern realisieren, ist ZF bestens aufgestellt, um die Anforderungen der Industrie und der Gesellschaft zu erfüllen“, betont von Schuckmann.
Diese Wechselrichter-Innovationen werden bereits für die nächste Generation von E-Antrieben vorbereitet, die bis 2025 serienreif sein wird.
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Tony Sapienza
