Unser Kollege Oleksandr Solomakha vertrat das ILH auf der 9th IEEE Southern Power Electronics Conference (SPEC2024) in Brisbane, Australien, und präsentierte das Thema: „Multilevel Digital Twin of Power Electronics Based on Degradable Wide-Bandgap Semiconductors for State-of-Health Estimation“.
Die Forschungsarbeit stellt einen hochentwickelten mehrstufigen digitalen Zwilling für die Leistungselektronik vor, der sorgfältig entwickelt wurde, um Prozesse sowohl auf der Ebene des elektrischen Systems als auch auf der Ebene der SiC-Halbleiterbauelemente zu modellieren und gleichzeitig die transiente Dynamik zu erfassen. Eine Schlüsselinnovation ist die Integration eines stromadaptiven Systems, das eine präzise Bewertung der Arbeitszyklen ermöglicht - ein wesentlicher Faktor bei der Bewertung der Wärmeverluste in der Leistungselektronik, unabhängig von MOSFETs und Body-Dioden.
Der digitale Zwilling enthält ein fortschrittliches thermisches Modell, das das dynamische Verhalten der Sperrschichttemperatur genau nachbildet. Darüber hinaus sind experimentelle Daten über die Drain-Source-Spannung im eingeschalteten Zustand (TSEP) in den Zwilling eingebettet, die so skaliert sind, dass sie die exponentiellen Degradationseigenschaften widerspiegeln. Die Zuverlässigkeit des Modells wurde anhand eines Power-Hardware-in-the-Loop-Aufbaus mit zwei dreiphasigen 50-kW-Wechselrichtern rigoros validiert.
Diese Forschungsarbeit wurde am ILH der Universität Stuttgart im Rahmen des Projekts AUTOtech.agil (Architecture and Technologies for Orchestrating Automotive Agility) durchgeführt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.
