Elektrofahrzeuge sollen klimafreundlich, leistungsstark und bezahlbar sein. Ein elementarer Baustein dafür ist das im Fahrzeug verbaute Ladegerät. Aktuelle Modelle stoßen bei Effizienz, Baugröße und Zuverlässigkeit zunehmend an ihre Grenzen. Genau hier setzt das EU-geförderte Projekt HiPower 5.0 an. Das Fraunhofer IZM übernimmt dabei eine zentrale Rolle.
Um die Klimaziele der Europäischen Union zu erreichen, ist die Mobilität eine wichtige Stellschraube: Der Verkehrssektor verursacht 28% der Treibhausgasemissionen in der EU, davon entfallen 80% auf den Straßenverkehr. Elektrofahrzeuge können hier einen großen Beitrag leisten.
Das in ihnen verbaute Ladegerät, der sogenannte Onboard-Charger (OBC), wandelt Strom aus dem Netz in batterietaugliche Energie um. Mit steigenden Ladeleistungen steigen jedoch auch die Anforderungen an Effizienz, Kühlung und Platz. Klassische Siliziumlösungen lassen sich nur noch begrenzt optimieren. Energieverluste führen zu Wärmeentwicklung und somit zu höherem Kühlaufwand. Das wiederum hat Auswirkungen auf die Baugröße, weshalb leistungsstarke OBCs aktuell nicht für alle Fahrzeugklassen in Frage kommen.
Ein einfacher Aufbau mit weniger Bauteilen bietet somit Vorteile in Bezug auf Effizienz, Kosten und Verbreitung. Deshalb arbeitet das HiPower 5.0-Konsortium im Use Case Automotive, den das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM verantwortet, an der Entwicklung eines leistungsstarken 22 kW OBCs, der mit einem Volumen von vier Litern deutlich kleiner ist als die aktuell üblichen zwölf Liter. (....)