Hofer Powertrain und ETH Zürich forschen an GaN-Invertern

Hofer Powertrain hat nach eigenen Angaben in den vergangenen vier Jahren „große Fortschritte“ bei der Entwicklung mehrstufiger EV-Leistungselektronik gemacht, die auf Galliumnitrid-Chiptechnologie basiert. Halbleiter auf Basis von Galliumnitrid sollen zu einer erhöhten Effizienz und Leistungsdichte im Vergleich zu siliziumbasierten Systemen führen. Die 800V-GaN-Inverterlösung habe in Tests bemerkenswerte Leistungen gezeigt, so Hofer.

Das gemeinsame Projekt mit der ETH Zürich baut auf diesen Erfahrungen auf, um eine Inverterlösung zu realisieren, die eine neuartige Modulationsmethode einsetzt, bei sehr hohen Schaltfrequenzen arbeitet und eine Vielzahl weiterer neuer Funktionen integriert, an denen das Unternehmen in den letzten Jahren gearbeitet hat.

Inverter wandeln im Elektroauto den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für die Elektromotoren um. Dabei kommt es immer zu Wandlungsverlusten – je geringer diese sind, desto weniger Energie geht verloren und mehr von dem begrenzten Strom an Bord kann für das Fahren verwendet werden. Ist der Inverter effizienter, fällt auch weniger Abwärme an, womit das Kühlsystem kleiner und leichter ausgelegt werden kann – was wiederum den Energieverbrauch des Gesamtsystems senkt.

Gefördert wird das Projekt durch Innosuisse, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung. Die genaue Höhe der Unterstützung wird zwar nicht genannt, laut Hofer soll die Förderung durch Innosuisse „die Bedeutung und das Potenzial des Projekts für die Schweiz und die DACH-Region“ unterstreichen – und grundsätzlich die Entwicklung eines neuen, optimierten und hocheffizienten dreistufigen GaN-Wechselrichters überhaupt erst ermöglichen.

Die wissenschaftliche Leitung des Projekts liegt ibei Professor Johann Biela von der ETH Zürich, „einem weltweit anerkannten Experten auf dem Gebiet der Leistungselektronik“, so Hofer. Seitens des Zulieferers mit Sitz im baden-württembergischen Nürtingen wird Biela von Lukasz Roslaniec, dem Abteilungsleiter für Leistungselektronik, unterstützt.

„Wir freuen uns auf die fruchtbare Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH), die für ihre bahnbrechende Arbeit in der Leistungselektronik und elektrischen Antrieben bekannt ist“, sagt Roslaniec. „Wir sind überzeugt, dass unsere Partnerschaft Lösungen hervorbringen wird, die nicht nur technologisch fortschrittlich und unvergleichlich, sondern auch finanziell zugänglich sind. Damit fördern wir die kurzfristige Etablierung von Elektrofahrzeugen und die langfristige ökologische Nachhaltigkeit in der Region und darüber hinaus.“

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