ICM LETSCOPE

Lifecycle Extensions through Software-Defined Predictive Control of Power Electronics
[Foto: ICM LETSCOPE]

Partner

Institut für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV, KIT)
Institut für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe (ILEA, USTUTT)

Förderung

InnovationsCampus Mobilität (ICM)

Projektlaufzeit

01.02.2022 – 31.01.2024

Projektziele

Das Projekt LETSCOPE setzt sich die unmittelbare Einbindung der Leistungselektronik als Teil eines intelligent agierenden, prädiktiven Systemmanagements zum Ziel.

Dabei wird einerseits die kontinuierliche Erfassung von Zustandsgrößen zum State-of-Health der Leistungselektronik eingeführt, die an das intelligente Managementsystem gemeldet werden, andererseits werden Cloud-basierte Dienste einbezogen, um durch die Vorhersage der zu erwartenden Last- und Umgebungswechsel proaktiv auf die Regelung der Leistungselektronik einzuwirken.

Übersicht geplante Arbeiten in LETSCOPE
Symbolbild Projektziele und Zusammenarbeit innerhalb von LETSCOPE

ILH Beteiligung

Auf der Seite des ILHs wird eine funktionale Integration von Wide-Bandgap Leistungstransistoren mit Treibern, Sensorik und Schutzfunktionen (Kurzschlussstrom, Übertemperatur) in einem intelligenten Leistungsmodul angestrebt.

Im Vergleich zu konventionellen Ansätzen wird ein solches Leistungsmodul ein Auslesen charakteristischer Transistorparameter im laufenden Betrieb ermöglichen und die Möglichkeit bieten in einem gewissen Rahmen ein Eingreifen in die Performance des Treibers zu ermöglichen. Aufbauend auf Vorarbeiten wird hier erstmals die notwendige Sensorik und Aktorik bereitgestellt, um im laufenden Betrieb eine Optimierung hinsichtlich unterschiedlicher Ziele, wie z.B. eine hohe Effizienz, Lebensdauer oder Leistung, zu ermöglichen.

Die Bereitstellung von großen Mengen an Sensor-Daten erlaubt eine Auswertung über Cloud-basierte KI. Hierdurch sollen langfristig Muster in den Sensordaten erkannt werden, über die sich der Zustand der Leistungselektronik per KI besser charakterisieren lässt als über die momentan üblichen, einfachen Modelle. Dies kann insbesondere erreicht werden, da die aktuellen Modelle keine Messungen zum Zustand der Elektronik nutzen, sondern rein auf allgemeinen Simulationsmodellen basieren. Dies erlaubt es die Lebensdauer der Leistungselektronik zu erhöhen und abrupte Abschaltungen (OCP, OTP) zu vermeiden.

Der Ansatz führt dadurch auch zu einer Erhöhung der Reichweite, was letztendlich die Akzeptanz in der Gesellschaft fördert – eine Grundvoraussetzung für einen Paradigmenwechsel in der Mobilität der Zukunft.

Kontakt

Dieses Bild zeigt Kevin Muñoz Barón

Kevin Muñoz Barón

M.Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Dieses Bild zeigt Ingmar Kallfass

Ingmar Kallfass

Prof. Dr.-Ing.

Direktor und Institutsleiter

Zum Seitenanfang