Silicon Austria Labs setzen Forschungsprojekt „Tiny Power Box“ fort

Gemeinsam mit den österreichischen Leitbetrieben Infineon, Fronius, AT&S, AVL List und TDK Electronics arbeitet ein Team des Spitzenforschungszentrums Silicon Austria Labs (SAL) an der Optimierung der Leistungsdichte von Elektronik. [...]

(© APA-Grafik on Demand/Auftrageber SAL Silicon Austria Labs)

Im Projekt Tiny Power Box wurde der Prototyp eines besonders kompakten, leichten und energieeffizienten On-Board-Chargers für Elektroautos entwickelt. Aufgrund des Erfolgs der ersten Projektphase wird im Herbst das Folgeprojekt Tiny Power Box 2 gestartet.

Kleiner, leichter, leistungsfähiger – im Projekt Tiny Power Box liegt der Fokus auf der Optimierung der Leistungsdichte von in E-Autos verbauten Ladegeräten, sogenannten On-Board-Chargern. Das Resultat: geringeres Gewicht, weniger Komponenten und Platzverbrauch bei hohem Wirkungsgrad für schnelles Laden und gleichzeitig höherer Umweltverträglichkeit.

Die Forschungsergebnisse sind aber nicht nur für die E-Mobilität relevant: Anders als bestehende On-Board-Charger ist die Tiny Power Box in der Lage, Strom in der Batterie zu speichern und diesen bei Bedarf auch wieder an einem Netzanschlusspunkt abzugeben (bidirektionales Laden und Entladen).

In Kombination mit der Tiny Power Box wird die Autobatterie dadurch zum flexiblen Stromspeicher für erneuerbare Energie. Die zugrundeliegenden Technologien sind auch in Industrieanlagen anwendbar.

Im Rahmen der Forschungskooperation wurde darüber hinaus eine neue Simulationsmethodik entwickelt, welche die Interaktion unterschiedlicher Komponenten des Gesamtsystems noch vor dem Bau eines physischen Prototyps berücksichtigt. Dadurch wird die Entwicklungszeit minimiert und die Lebensdauer maximiert.

Vorzeigebeispiel für kooperative Forschung

„Das Projekt Tiny Power Box ist ein Vorzeigebeispiel für kooperative Forschung, wie wir sie bei SAL betreiben und die erste Projektphase hat die Erwartungen aller Beteiligten übertroffen. Leistungselektronik ist für alle beteiligten Betriebe ein wesentliches Betätigungsfeld. Jeder Partner verfügt in seinem Bereich über viel Know-how, aber erst die Zusammenarbeit hat die Entwicklung der Tiny Power Box und der neuen Simulationsmethodik ermöglicht. Die Ergebnisse können die Unternehmen wiederum für ihre jeweiligen Anwendungen nutzen“, sagt Rudolf Krall, Leiter des Forschungsbereichs Leistungselektronik bei SAL in Graz.

„Die Kombination aus SAL-Expertise und Spezialwissen unserer Forschungspartner – vom Know-how über Einzelkomponenten bis hin zum System – ist besonders wichtig, um leistungselektronische Systeme richtig optimieren zu können. Das ist die Stärke der kooperativen Forschung bei SAL. Das Feedback in der Tech-Community auf den Prototypen der Tiny Power Box war äußerst positiv und führende europäische Fahrzeughersteller und Komponentenlieferanten haben großes Interesse. Aufgrund des überwältigenden Erfolgs starten wir im Herbst ein Folgeprojekt mit zusätzlichen Partnern. Wir hoffen, dabei weitere Forschungsfragen rund um die leistungselektronischen Komponenten beantworten zu können“, so SAL-Projektleiter Christian Mentin.

Foto: Christian Mentin, Projektleiter der Tiny Power Box, forscht an effizienteren Lösungen in der Leistungselektronik. Diese befindet sich in nahezu allen elektrischen Geräten. Das Projekt der Tiny Power Box war so erfolgreich, dass es dazu im Herbst ein Folgeprojekt geben wird. (© Sarina Dobernig)

„Durch die gemeinsame Forschung zeigen wir, wie unsere neuen Siliziumkarbid-Leistungshalbleiter hocheffizient im Zusammenspiel mit anderen Komponenten im Bereich Energiewandlung eingesetzt werden. Gerade das bidirektionale Laden ist ein großer Schritt in Richtung grüner Energie, da das Elektroauto mit Solarstrom geladen wird und gleichermaßen als Energiespeicher für den Haushalt als auch für die Netzstabilisierung dienen kann. Mit dem Applikationsdemonstrator haben wir eine kompakte und effiziente Energielösung, die wir in Folgeprojekten weiter testen und optimieren können. Es ist ein wichtiger Beitrag zur Energiewende und zur Dekarbonisierung“, erklärt Ernst Katzmaier, Senior Director Technical Marketing High Voltage Conversion bei der Infineon Technologies Austria AG.

„Wir haben durch unsere Mitarbeit an der Tiny Power Box richtungsweisende Impulse hinsichtlich künftiger industrieller Umsetzbarkeit von innovativen Ladegerätekonzepten für die Intralogistik erhalten und hatten die Möglichkeit, neue Wandlerkonzepte für diese Anwendungen zu erproben. Die im Projekt entwickelte ganzheitliche Simulationsmethodik ermöglicht es uns, Konzeptentscheidungen künftig schneller zu treffen als bisher“, sagt Günter Ritzberger, Mitarbeiter im Bereich Research der Fronius International GmbH.

„Die Leistungselektronik ist für AT&S ein wichtiges Thema und hat in verschiedenen Geschäftsbereichen, von Industrie bis Automotive, einen sehr hohen Stellenwert. In diesem Projekt ist es uns gelungen, mithilfe von Halbleitern in der Platine die Komponentenkühlung zu verbessern und die Systemeffizienz zu steigern. Wir sind stolz auf das bisher Erreichte und freuen und auf die Fortführung der Zusammenarbeit im Herbst“, erklärt Hannes Voraberger, Director Research and Development bei der AT&S AG.

„Das Besondere an diesem Projekt ist die ganzheitliche Betrachtung aller TDK-Komponenten im Gesamtsystem. Wir konnten die Wechselwirkungen und Design- bzw. Anwendungsanforderungen früher erkennen und den idealen Einsatz unserer Komponenten gewährleisten. Dadurch war es möglich, die Tiny Power Box möglichst klein und effizient zu bauen“, so Markus Puff, Leiter der Abteilung Corporate Research & Development der Piezo & Protection Devices Business Group bei TDK Electronics GmbH & Co OG.

„Unser Ziel in diesem Projekt war die Erarbeitung einer skalierbaren Methodik zur simulationsgestützten, virtuellen Integration von Komponenten und Subsystemen der Leistungselektronik. Die Simulation der Kühlung des Gesamtsystems sowie eine Systemsimulation mit einer Vielzahl an Komponenten konnte erfolgreich erprobt und optimiert werden und soll in weiterer Folge Eingang in Berechnungswerkzeuge der AVL List GmbH finden“, so Reinhard Tatschl, Research and Technology Manager bei AVL List GmbH.

Grafik: Derzeit in E-Autos verbaute On-Board-Charger sind bis zu zehn Mal größer als die Tiny Power Box. (© SAL Silicon Austria Labs)


Mehr Artikel

Die Teilnehmer des Roundtables (v.l.n.r.): Roswitha Bachbauer (CANCOM Austria), Thomas Boll (Boll Engineering AG), Manfred Weiss (ITWelt.at) und Udo Schneider (Trend Micro). (c) timeline/Rudi Handl
News

Security in der NIS2-Ära

NIS2 ist mehr ein organisatorisches Thema als ein technisches. Und: Von der Richtlinie sind via Lieferketten wesentlich mehr Unternehmen betroffen als ursprünglich geplant, womit das Sicherheitsniveau auf breiter Basis gehoben wird. Beim ITWelt.at Roundtable diskutierten drei IT-Experten und -Expertinnen über die Herausforderungen und Chancen von NIS2. […]

Christoph Mutz, Senior Product Marketing Manager, AME, Western Digital (c) AME Western Digital
Interview

Speicherlösungen für Autos von morgen

Autos sind fahrende Computer. Sie werden immer intelligenter und generieren dabei jede Menge Daten. Damit gewinnen auch hochwertige Speicherlösungen im Fahrzeug an Bedeutung. Christoph Mutz von Western Digital verrät im Interview, welche Speicherherausforderungen auf Autohersteller und -zulieferer zukommen. […]

Andreas Schoder ist Leiter Cloud & Managend Services bei next layer, Alexandros Osyos ist Senior Produkt Manager bei next layer. (c) next layer
Interview

Fokus auf österreichische Kunden

Der österreichische Backup-Experte next layer bietet umfassendes Cloud-Backup in seinen Wiener Rechenzentren. Im Interview mit ITWelt.at erläutern Andreas Schoder, Leiter Cloud & Managed Services, und Alexandros Osyos, Senior Produkt Manager, worauf Unternehmen beim Backup achten müssen und welche Produkte und Dienstleistungen next layer bietet. […]

Miro Mitrovic ist Area Vice President für die DACH-Region bei Proofpoint.(c) Proofpoint
Kommentar

Die Achillesferse der Cybersicherheit

Eine immer größere Abhängigkeit von Cloud-Technologien, eine massenhaft mobil arbeitende Belegschaft und große Mengen von Cyberangreifern mit KI-Technologien haben im abgelaufenen Jahr einen wahrhaften Sturm aufziehen lassen, dem sich CISOS ausgesetzt sehen. Eine große Schwachstelle ist dabei der Mensch, meint Miro Mitrovic, Area Vice President DACH bei Proofpoint. […]

Alexander Graf ist Geschäftsführer der Antares-NetlogiX Netzwerkberatung GmbH. (c) Antares-NetlogiX Netzwerkberatung GmbH
Interview

Absicherung kritischer Infrastrukturen

NIS2 steht vor der Tür – höchste Zeit, entsprechende Maßnahmen auch im Bereich der Operational Technology (OT) zu ergreifen. »Wenn man OT SIEM richtig nutzt, sichert es kritische Infrastrukturen verlässlich ab«, sagt Alexander Graf, Experte für OT-Security (COSP) und Geschäftsführer der Antares-NetlogiX Netzwerkberatung GmbH, im ITWelt.at-Interview. […]

Brian Wrozek, Principal Analyst bei Forrester (c) Forrester
Interview

Cybersicherheit in der Ära von KI und Cloud

Die Bedrohungslandschaft im Bereich der Cybersicherheit hat sich zu einer unbeständigen Mischung von Bedrohungen entwickelt, die durch zunehmende Unsicherheit und steigende Komplexität bedingt ist. Zu diesem Schluss kommt der Report »Top Cyber-security Threats In 2024« von Forrester. ITWelt.at hat dazu mit Studienautor Brian Wrozek ein Interview geführt. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*