Leistungsmodul mit Siliziumkarbid Das Sixpack für mehr E-Auto-Power

Infineon hat ein neues Leistungsmodul mit CoolSiC-MOSFET-Technologie entwickelt. Es ist für Automotive-Anwendungen und speziell für Traktionsumrichter in Elektrofahrzeugen ausgelegt.

Das Modul basiert auf der CoolSiC-Trench-MOSFET-Technologie und soll Effizienz, Leistungsdichte und Performance von E-Batterien steigern. Es führt zu einem höheren Wirkungsgrad in Umrichtern und ermöglicht so größere Reichweiten bei niedrigeren Batteriekosten. Vor allem in Fahrzeugen mit 800-V-Batteriesystemen und einer großen Batteriekapazität soll es seine Vorteile ausspielen.

„Das 800-V-System der Electric Global Modular Platform (E-GMP) stellt die technologische Basis für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen mit verkürzter Ladezeit dar“, sagt Dr. Jin-Hwan Jung, Leiter des Electrification-Development-Teams bei der Hyundai Motor Group. „Durch den Einsatz von Traktionsumrichtern auf Basis des CoolSiC-Leistungsmoduls von Infineon konnten wir die Reichweite des Fahrzeugs um mehr als fünf Prozent erhöhen – dank des Effizienzgewinns durch die geringeren Verluste dieser SiC-Lösung im Vergleich zu Si-Lösungen.“

Zuverlässigkeit getestet

Im Vergleich zu planaren Strukturen ermöglicht die Trench-Struktur des neuen CoolSiC-Moduls eine höhere Zelldichte, was die Leistungskennzahl laut Infineon über die konkurrierender Produkte hebt. Aus diesem Grund können Trench-MOSFETs auch bei niedrigen Gate-Oxid-Feldstärken betrieben werden.

Neben der Leistung stand dabei die Zuverlässigkeit im Fokus der Entwicklung. Infineon hat seine CoolSiC-Automotive-MOSFETs entsprechend nach Kurzschluss- und Höhenstrahlungsfestigkeit getestet. Das Modul ist nach der Norm AQG324 für Automotive-Leistungsmodule qualifiziert.

Produktion angelaufen

Bei gleichem Platzbedarf soll die Neuentwicklung einen einfachen Umstieg von Silizium auf Siliziumkarbid ermöglichen. Dadurch erreicht das Umrichter-Design eine höhere Leistung von bis zu 250 kW für die 1.200-V-Klasse, eine größere Reichweite sowie eine kleinere Batteriegröße bei gleichzeitig niedrigeren Kosten.

Erhältlich ist das Modul ab Juni 2021 in zwei Versionen mit unterschiedlicher Chipanzahl. Innerhalb der 1.200-V-Klasse gibt es entweder eine 400-A- oder eine 200-A-DC-Nennstromversion.