Isolationscharakteristik von Hochvolttraktionssystemen für die Elektromobilität

Isolationscharakteristik von Hochvolttraktionssystemen für die Elektromobilität

20. September 2022

[Bild: Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG]

Am IEH ist ein neues Projekt gestartet, in dem die Isolationscharakteristik von Hochvolttraktionssystemen für die Elektromobilität erforscht wird. Die Langlebigkeit des Antriebssystems stellt eines der wichtigsten Qualitätskriterien für Elektrofahrzeuge dar. Zur Sicherstellung der Lebensdauer ist die Altersbeständigkeit der elektrischen Isolation innerhalb des Motors ein essenzieller Parameter. Aufgrund der steigenden Anforderungen durch 800 V Hochvolttraktionssysteme und SiC-Inverter mit sehr steilen Schaltflanken steigen die Feldbelastungen immer weiter an. Ein Indikator für ein unzureichendes Isolationsvermögen sind Teilentladungen. Vorschädigungen, wie Produktionsfehler oder Materialdefekte müssen daher zuverlässig erkannt und identifiziert werden können - beispielsweise im Rahmen einer End-of-Line Prüfung. Zur Erfassung solcher Fehlstellen im Motorinneren eignet sich die aus anderen Bereichen bereits etablierte Teilentladungsmessung. Lokale Defekte können damit detektiert und idealerweise auch genauer lokalisiert werden. Verschiedene physikalische Messverfahren stehen hierzu zur Verfügung. Im Rahmen dieser Studie soll ermittelt werden, welche dieser Methoden sich möglichst gut zur Motoranalyse eignet. Wesentliche Bewertungskriterien sind hierbei die Sensitivität der Methoden für verschiedene Fehler- und Defekttypen sowie die damit erreichbare Ortungsgenauigkeit der Fehlstellen. Zusätzliche Kriterien sind die Anwendbarkeit der Methoden bei gepulstem Betrieb des Motors an einem Inverter und damit die Störempfindlichkeit – auch gegenüber externen Störquellen in Industrieumgebungen. 

Weitere Informationen zur Forschung am IEH.

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