Verbundprojekt: WindShield - Effiziente Windenergieleistungselektronik dank neuartiger Schutzfunktion in Modulen mit erhöhter Leistungsdichte; Teilvorhaben: Module mit neuartiger Schutzfunktion
Zeitraum
2024-07-01 – 2027-06-30
Bewilligte Summe
1.044.625,52 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE2065A
Leistungsplansystematik
Windenergieanlagen - Generator, elektrische Komponenten [EB1214]
Verbundvorhaben
01263380/1 – WindShield - Effiziente Windenergieleistungselektronik dank neuartiger Schutzfunktion in Modulen mit erhöhter Leistungsdichte
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)
Förderprogramm
Energie
Die technische Entwicklung der Windkraftanlagen in Deutschland hat sich in den letzten 20 Jahren hauptsächlich auf die Konstruktion immer größerer Anlagen konzentriert. Einen wichtigen Beitrag dazu hat der Fortschritt auf dem Gebiet der Leistungselektronik beigesteuert. Erhebliche Leistungsdichtesteigerungen und Verlustreduktionen bei der Energieerzeugung und -wandlung haben wesentlich zur Senkung der Stromentstehungskosten aus regenerativen Energiequellen beigetragen. Um weiterhin eine solch hohe Innovationsgeschwindigkeit aufrecht erhalten zu können, ist es notwendig weitere Potentiale zu heben, die sich nur aus einer systemischen Gesamtoptimierung auf Umrichterebene erschließen lassen und gleichzeitig Komplexität und Zeitdauer aus der Entwicklungsphase neuer Anlagen nehmen. An dieser Stelle greift das 'WindShield' Konzept an. Durch die angestrebte Integration eines neuartigen, autonomen Schutzkonzeptes direkt in ein Halbleiterleistungsmodul können zur Erhöhung der Leistungsdichte neuartige verlustoptimierte Halbleiterchips eingesetzt werden. An einem geplanten Demonstrator wird zum einen die Zielerreichung in Bezug auf die verbesserte Leistungsfähigkeit und Verlustreduktion überprüft, als auch die industrielle Realisierbarkeit der innovativen Lösungsansätze bewertet. Innerhalb des Teilprojektes ist die angestrebte Integration eines neuartigen, autonomen Schutzkonzeptes direkt in ein Halbleiterleistungsmodul geplant. Dazu gilt es einen Schutz IC zu konzeptionieren, zu designen und als Muster zu fertigen. Zur Erhöhung der Leistungsdichte müssen parallel neuartige verlustoptimierte Halbleiterchips entworfen und hergestellt werden. Beide Innovationen sind dann in ein geeignetes Leistungsmodul prototypisch zu integrieren. Diese Muster werden elektrisch und thermisch charakterisiert.