ROHM und VENTURI Die Leichtigkeit des SiC-Designs

Durch die Verwendung des Full-SiC-Power-Moduls im Bereich der Wechselrichter wird der Wechselrichter um 43 Prozent kleiner und um 6 kg leichter als der in der zweiten Saison.
Durch die Verwendung des Full-SiC-Power-Moduls wird der Wechselrichter um 43 Prozent kleiner und um 6 kg leichter als der in der zweiten Saison.

ROHM die Wechselrichter für das VENTURI-Team mit SiC-Dioden und -Transistoren ausgestattet, was sie um 43 % kleiner und um 6 kg leichter macht.

»Letztes Jahr haben wie für die dritte Rennsaison SiC-SBDs geliefert. In diesem Jahr stellen wir Full-SiC-Power-Module zur Verfügung, die SiC-SBDs und SiC-MOSFETs kombinieren«, sagt Kazuhide Ino, Group General Manager, Power Device Production Headquarters von ROHM. Er ist überzeugt davon, dass die SiC-Leistungshalbleiter in den neuen Hybrid- und Elektrofahrzeugen eine entscheidende Rolle spielen werden, für die E-Fahrzeuge im Rennsport genauso wie für die Alltagsautos.

Das im Wechselrichter des Formel-E-Rennwagens von VENTURI eingesetzte SiC-Leistungsmodul erreicht durch die Entwicklung eines neuen Gehäuses mit verbesserter interner Modulstruktur sowie eines optimierten Thermomanagements einen großen Leistungsdurchsatz. Im Vergleich zu herkömmlichen IGBT-Modulen mit ähnlichen Stromstärken reduziert dieses Modul die Schaltverluste um 75 Prozent (bei einer Chiptemperatur von 150 °C). Dies verbessert die Energieeffizienz des gesamten Systems. Außerdem ermöglichen kompaktere Peripheriekomponenten für den Hochfrequenzantrieb sowie die Auswirkungen der verringerten Schaltverluste die Realisierung kleinerer Kühlsysteme.

Durch die Verwendung des Full-SiC-Power-Moduls (dem Kern des Antriebsstrangs) wird der Wechselrichter um 43 Prozent kleiner und um 6 kg leichter als der in der zweiten Saison. Selbst im Vergleich zum Wechselrichter der dritten Rennsaison ist er 30 Prozent kleiner und 4 kg leichter.

»Für die vierte Rennsaison haben wir mit Hilfe der Full-SiC-Power-Module einen leichteren Wechselrichter realisiert, der nur ein Minimum an Platz benötigt. Durch den Einsatz der neuesten Technologie erwarte ich eine drastische Reduktion unserer Rundenzeiten und hoffe, dass wir zusammen mit ROHM weiterhin revolutionäre technologische Fortschritte erzielen«, sagt Franck Baldet, CTO vom VENTURI Formel E Team.

Die Formel E und ROHM

In der Formel E fahren nur Rennwagen mit rein elektrischen Antrieb. Die Fahrer müssen nicht nur wie bei anderen Rennen möglichst schnell ans Ziel kommen. Um zu gewinnen, geht es auch darum, mit der in den Batterien gespeicherten Energie möglichst effizient umzugehen.  Die Formel E ist so ausgelegt, dass die Technik, die für diese Rennwagen entwickelt wird, sehr schnell auch in Serienfahrzeugen des täglichen Bedarfs Eingang finden. Deshalb plant auch ROHM, die SiC-Bauelemente sehr schnell in höheren Stückzahlen schon bald zu erschwinglichen Kosten in die gewöhnlichen Serienfahrzeuge zu bringen und der Elektrifizierung der Autos damit zusätzlichen Schub zu geben. SiC-Leistungsbauelemente kommen mehr und mehr in Motoren für Elektrofahrzeuge (EV) und Wechselrichtern zum Einsatz.

ROHM Semiconductor beliefert das VENTURI Formel-E-Team in der vierten Rennsaison der FIA (Fédération Internationale de l'Automobile) mit Full-SiC-Power-Modulen. Die FIA Formel E ist die führende Rennsportveranstaltung für Elektrofahrzeuge. Sie startet am 2. und 3. Dezember in Hong Kong. Full-SIC-Power-Module werden die Leistung der Fahrzeuge unter Rennbedingungen noch weiter verbessern.

Obwohl die Formel E noch in den Kinderschuhen steckt, erfreut sie sich bei Automobilherstellern aus der ganzen Welt bereits großer Beliebtheit. Große Automobilhersteller, darunter auch japanische Unternehmen, beabsichtigen der Rennserie beizutreten.