Pressemeldung

2010-05-05

10kVA – 250kVA, Großserienproduktion

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SEMIKRON präsentiert SKAI 2, das kompakte leistungselektronische System für Hybrid- und Elektrofahrzeuge in Landwirtschaft, Baugewerbe und Fördertechnik und für den Einsatz in allen batteriebetriebenen Fahrzeugen. Auf positive Marktresonanz treffen die SKAI-Systeme mit einer Leistungsdichte von 20 kVA/ Liter nicht zuletzt aufgrund ihrer erheblich geringeren Größe im Vergleich zu herkömmlichen Standardprodukten. Die Systeme sind für den Betrieb mit Versorgungsspannungen zwischen 24V und 850V ausgelegt und liefern zwischen 10kVA und 250kVA Ausgangsleistung. SEMIKRON produziert bereits unterschiedliche Versionen der Systeme in Großserie.  

 

SKAI-Systeme erfüllen die aktuellen Anforderungen und Qualifikationsstandards der Automobilindustrie. Sie ermöglichen kurze Produkteinführungszeiten bei geringeren Entwicklungskosten. Sie sind als Standardmodule in der Niederspannungsvariante mit MOSFETs oder als Hochspannungsausführung mit IGBTs erhältlich. Ebenso stehen die Systeme als Einfach-, Doppel- oder Mehrfachumrichter zur Verfügung. Auch individuelle kundenspezifische Systemlösungen sind möglich. Als Lieferant bietet SEMIKRON das gesamte Leistungsspektrum von der Machbarkeitsanalyse und Proof-of-Principle-Studie über die Entwicklung der optimalen Systemarchitektur bis hin zur elektrischen und mechanischen Simulation, Endprüfung und Serienproduktion kompletter Systeme. Die SKAI 2-Modulreihe ist mittels gängiger Prüfverfahren (z.B. HALT- oder Lebensdauertest) qualifiziert. Fehler- Möglichkeits- und Einflussanalysen (FMEAs) sind an den kritischen Punkten im Zyklus durchführbar, um die Konformität mit den Standards der Automobilindustrie sicherzustellen.

 

In der Hochspannungsvariante ist das SKAI 2-Modul ein mit 600V/1200V-IGBTs bestückter wassergekühlter Umrichter, der unter anderem für den Einsatz in vollelektrisch betriebenen Autos, Hybridfahrzeugen und Elektrobussen optimiert wurde. Das System fundiert auf den bewährten 100%-lotfreien SKIM93-Modulen von SEMIKRON und integriert in einem IP67-Gehäuse einen Folien-Zwischenkreiskondensator, die Ansteuerung, den neuesten DSP-Controller und EMV-Filter sowie Strom-, Spannungs- und Temperatursensoren. Die Kommunikation mit dem Mastercontroller des Fahrzeugs erfolgt über einen CAN-Bus (Controller Area Network). Die Module sind für eine Motorleistung von bis zu 250 kVA ausgelegt.

 

In der Niederspannungsvariante ist SKAI 2 ein luft- oder wassergekühlter Einfach- oder Doppelumrichter auf Basis von 50V/100V/150V/200V-MOSFETs und eignet sich vorwiegend für den Einsatz in Gabelstaplern und Anwendungen der Fördertechnik. Diese Module sind für eine Motorleistung bis zu 55kVA ausgelegt. Wegen ihrer Ähnlichkeit in Bezug auf Leistungsverhalten, Regelung, Ein- und Ausgangsschnittstellen und Systemstruktur bieten beide Systeme nahezu identische Vorteile für den Anwender.

 

Das dritte SKAI 2-Modell ist ein integriertes Multi-Converter-System. Auch dieses befindet sich in einem wassergekühlten IP67-Gehäuse und kommuniziert mit dem Fahrzeug über CAN-Bus. Die Signalschnittstelle verarbeitet sowohl analoge als auch digitale Ein- und Ausgangssignale und bietet daher Anschlussmöglichkeiten für eine breite Palette von Sensoren, z.B. Temperaturfühler oder Drehmelder. Ein typisches Multi-Converter-System besteht aus einem 40kVA Active-Front-End-Umrichter (3-phasig), je einem 20kVA- und 10kVA-Antriebswechselrichter (3-phasig) und einem 14V/300A- bzw. 28V/165A- DC/DC-Wandler.

 

„In unseren SKAI-Modulen stecken 20 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von hybriden und elektrischen Leistungssystemen für Gabelstapler, Busse und landwirtschaftliche Maschinen“, berichtet Harald Jäger, Leiter der SEMIKRON Systems Group. „Mit der zweiten Generation der SKAI-Module ist die Systems Group gerade dabei, eine weitere Serie robuster Systeme für ein breites Anwendungsspektrum zu lancieren. Wir bieten unseren Großkunden weltweiten Support vor Ort, indem wir unsere Produktschnittstellen auf das konstruktive Layout, die Spezifikationen und die Fertigungsumgebung des Kunden ausrichten.”

 

Mit der bewährten SKiiP-Druckkontakttechnologie von SEMIKRON ist eine lange Lebensdauer und hohe Lastwechselfestigkeit der SKAI-Systeme garantiert. Systeme und Halbleiterkomponenten von SEMIKRON werden in High-Tech-Prozessen gefertigt, die zur Wahrung des hohen Qualitätsniveaus auch End-of-Line-Funktionsprüfungen und gegebenenfalls 100% Burn-In-Tests beinhalten.

 

Bild:

SKAI-Systeme, die kompakte leistungselektronische System für Hybrid- und Elektrofahrzeuge in Landwirtschaft, Baugewerbe und Fördertechnik und für den Einsatz in allen batteriebetriebenen Fahrzeugen.

 

Über SEMIKRON:

 Das Familienunternehmen Semikron mit Hauptsitz in Nürnberg ist einer der führenden Leistungshalbleiterhersteller weltweit. Es wurde 1951 gegründet und beschäf­tigt weltweit 3200 Mitarbeiter. Ein internationales Netzwerk aus 35 Gesellschaften mit Produktionsstandorten in China, Korea, Indien, Südafrika, Brasilien USA, Italien, Frankreich, Slowakei und Deutschland  garantiert eine schnelle und umfassende Betreuung des Kunden vor Ort.

 

Produkte:

Die Produktpalette reicht von Chips, diskre­ten Halbleitern, Transistor-, Dioden- und Thyristor-Modulen über kundenspezifische Lösungen bis zu integrierten Leistungselektronik-Systemen für Anwendungen von einem Kilowatt bis zu mehreren Megawatt. Semikron ist mit einem Anteil von 37% Marktführer bei Dioden- und Thyristor-Halbleitermodulen, (Quelle: IMS-Research „The worldwide market for power semiconductor discretes and modules“ 2008).

 

Anwendungen:

Semikron Technologie findet sich heute in fast der Hälfte aller Windkraftanlagen weltweit. Bis 2009 wurden laut der Studie von BTM Consult ApS weltweit 122 Gigawatt Windleistung installiert; davon enthalten 57 Gigawatt Semikron Bauteile. „Semikron inside“ ist zu einem Markenzeichen bei Industrieantrieben, Stromversorgungen, erneuerbare Energien und Batterie- und Schienenfahrzeugen geworden. Semikron gründete 2009 ein 50:50 Joint-Ventures mit Magna Electronics zur Entwicklung und Produktion von Umrichtern und Ladegeräten für Elektro- und Hybridautos. Als bedeutender Innovator auf dem Gebiet der Leistungselektronik wurde eine Vielzahl seiner Entwicklungen zum Industriestandard.

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