In einem Fachartikel der Zeitschrift „ElektronikPraxis“ erklären Finepower und HARTU gemeinsam die Vorteile von Induktivitäten aus Eisenpulverlegierungen in der immer wichtiger werdenden Ladetechnik von Elektrofahrzeugen.
Größere Batterien erfordern mehr Ladeleistung – im gleichen Bauraum
Reiner Nowitzki, Leiter des Finepower Entwicklungsteams, zeigt die Trends der Batterietechnologien und daraus folgende Anforderungen an Ladegeräte auf:
Mit steigenden Anforderungen an die Reichweite von Elektroautos muss die Kapazität der Batterien steigen. Konsequenterweise muss auch die Leistung der Ladegeräte erhöht werden, um in einem begrenzten Zeitfenster wieder voll „aufzutanken“. Da es im Auto stets an Bauraum mangelt, muss also die Leistungsdichte der Lader deutlich steigen, um mehr „Kilowatts“ ins gleiche Volumen zu packen.
Glücklicherweise ermöglichen neue Leistungshalbleiter aus Materialien wie Galliumnitrid (GaN) oder Siliziumkarbid (SiC) heute die Verwendung anderer und besserer Schaltungstopologien mit reduzierten Verlusten bei höheren Schaltfrequenzen. Bei gleichzeitiger Optimierung der Systemkomponenten sind dadurch deutlich höhere Leistungsdichten erreichbar als noch vor wenigen Jahren.
Eisenpulverlegierungen erhöhen die Leistungsdichte bei Induktivitäten
Eine der Kernkomponenten von Ladegeräten stellt die Speicherdrossel der PFC*-Stufe dar. Dementsprechend groß ist das Optimierungspotential bei richtiger Materialauswahl und Dimensionierung dieser Induktivität. Um eine Erhöhung der Leistungsdichte zu erreichen müssen sowohl der Effektivwert des Stromes, als auch die Schaltfrequenz der PFC-Stufe erhöht werden. Wie Christoph Kammenhuber von HARTU erklärt, erlauben Eisenpulverkerne dabei den besten Kompromiss aus hoher Stromtragfähigkeit und niedrigen Ummagnetisierungsverlusten. Und mit verschiedenen Legierungen, z.B. der MANIFLUX-Serie von HARTU, können die Materialeigenschaften der Kerne perfekt auf die jeweilige Applikation angepasst werden.
Den vollständigen Artikel können Sie auf der Webseite der Elektronik Praxis oder hier als PDF lesen.
*Power Factor Correction = Leistungsfaktorkorrektur
