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High Performance Power Electronics Integrations

Description du projet

Conduire des systèmes cyber-physiques intelligents

Le projet HiPE, financé par l’UE, développe une électronique de puissance à large bande interdite (WBG) efficace sur le plan énergétique, rentable, modulaire, compacte et intégrée pour les véhicules électriques à batterie de nouvelle génération. L’objectif est de favoriser une plus importante pénétration du marché du GBM dans le secteur automobile. Les résultats du projet comprendront: 1) une famille évolutive et modulaire d’onduleurs de traction basés sur le WBG avec des performances de refroidissement spécifiques considérablement améliorées pour les applications 400 - 1 200 V; 2) des convertisseurs OBC et DC/DC bidirectionnels utilisant le nitrure de gallium (GaN); et 3) une électronique de puissance intégrée, tolérante aux pannes et rentable basée sur le GaN pour les auxiliaires HT et les actionneurs de châssis. Une analyse de simulation complète et une modélisation numérique jumelée (par exemple, refroidissement par ailettes ou par immersion, apprentissage automatique et commande prédictive) sont prévues. Les tests finaux des cas d’utilisation sur le banc démontreront les performances et l’efficacité escomptées.

Objectif

HiPE brings together 13 participants covering the whole value chain, to develop a new highly energy-efficient, cost-effective, modular, compact and integrated wide bandgap (WBG) power electronics solutions for the next generation of battery electric vehicles (BEV), and to facilitate a significant market penetration of WBG in the automotive sector.
The project outputs will include: i) a scalable and modular family of WBG-based traction inverters and DC/DC converters with significantly improved specific cooling performance, suitable for 400V, 800V and 1200V applications, with power ratings from 50 to 250 kW, integrated into electric drives enabling drastic size and weight reductions; ii) a family of integrated WBG-based on-board chargers and DC/DC converters, with optimised innovative topologies, including use of GaN; and iii) integrated, fault-tolerant and cost-effective GaN-based power electronics for high-voltage ancillaries and chassis actuators.
The result will be an unprecedented level of functional integration, e.g. the HiPE power electronics solutions will be smart cyber-physical systems, incl. intelligent and predictive controllers to optimise performance, innovative and computationally efficient data-driven approaches to monitor the state-of-health of the relevant hardware, as well as novel digital-twin-based methodologies to tailor the component- and vehicle-level algorithms to the specific condition of the hardware installed on each individual BEV, and actively control the reliability and availability of the relevant parts. This will be achieved while preserving the expected automotive quality level without having to recur to overengineering, thanks to the innovative implementation of data-driven dependability techniques for cyber-physical systems. The extensive simulation analyses running in parallel with the design and experimental activities will further demonstrate the scalability, modularity and wider potential impact of power electronics solutions.

Coordinateur

VIRTUAL VEHICLE RESEARCH GMBH
Contribution nette de l'UE
€ 739 625,00
Adresse
INFFELDGASSE 21 A
8010 Graz
Autriche

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PME

L’entreprise s’est définie comme une PME (petite et moyenne entreprise) au moment de la signature de la convention de subvention.

Oui
Région
Südösterreich Steiermark Graz
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 739 625,00

Participants (11)

Partenaires (1)