Engineering

Leistungselektronik und Software für elektrische Fahrzeuge

Von Prototyp bis Serienprodukt

Kundenspezifische Entwicklung von Leistungselektronik – vom Prototypen bis hin zum Serienprodukt. Unsere Engineering Dienstleistungen umfassen Hard- und Software, Safety und Security, EMV-Optimierung, Tests und Validierung sowie Unterstützung bei der Industrialisierung.

Inverter

Mit der zunehmenden Nachfrage nach elektrischen Fahrzeugen steigen auch die technologischen Anforderungen an die Leistungselektronik. Hohe Effizienz und damit Reichweiten, große Ladeleistung bei kurzer Ladezeit, maximale Zuverlässigkeit sowie hohe Leistungsdichte und geringe Systemkosten – das alles muss bei jeder Entwicklung mitgedacht werden. Gleichzeitig muss ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs gewährleistet sein.

Als Entwicklungsdienstleister bieten wir Ihnen umfassende und auf Ihre Anforderungen abgestimmte Lösungen: von den einzelnen Subkomponenten, die Fahrdynamik und -charakteristik wesentlich beeinflussen, über die Software bis hin zum kompletten System. Dazu zählen beispielsweise die Entwicklung von Invertern für Traktion und von Nebenaggregaten, DC/DC-Wandlern, On-Board-Chargern (OBC) sowie von Hard- und Software für Ladesäulen.

Dabei verfolgen wir einen modularen und skalierbaren Ansatz und können so Ihre individuellen Anforderungen innerhalb einer reduzierten Entwicklungszeit realisieren.  

Um elektrische Fahrzeuge mit mehr Reichweite, Leistung und schnelleren Ladevorgängen bieten zu können, sind innovative und serientaugliche Technologien unerlässlich. Dies betrifft sowohl die Komponenten- und Systemebene als auch die Entwicklung und Produktion.
Als zentrales Element für die Funktion des E-Antriebs hat die Leistungselektronik hohe Anforderungen zu erfüllen: allen voran hohe Wirkungsgrade, eine bestmögliche Leistungsdichte und eine hohe Lebensdauer. Entsprechende Expertise sowie ein hohes Maß an Flexibilität und Modularität auf System- und Subkomponentenebene bzw. beim Entwicklungsprozess, aber auch bei Test und Validierung sind nötig, um dies kosteneffizient zu gewährleisten.

Inverter e-Axle

Größe, Gewicht und Leistungsdichte

Je kleiner und kompakter die Komponenten der Leistungselektronik, desto leichter wird das Fahrzeug und desto mehr Freiheiten haben die Entwickler bei der Integration – sowohl in weitere Subsysteme wie E-Achsen als auch in das Gesamtfahrzeug. Im Markt gibt es eine klare Tendenz hin zu noch weitergehender Integration mehrerer Funktionen in kombinierte Einheiten (z.B. DC/DC-Wandler und OBC).

Performance und Wirkungsgrad

Je effizienter die Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom, desto mehr Reichweite ist möglich. Auch die Kosten der Batterie können so verringert werden.

Software Maintenance

Die Entwicklung von Leistungselektronik und Software wird wesentlich von mehreren Faktoren beeinflusst: Einerseits gibt es externe Vorgaben wie beispielsweise ASIL (Automotive Safety Integrity Level) für funktionale Sicherheit (ISO 26262) oder Cyber Security (z.B. ISO 21434) und Automotive SPICE, andererseits haben auch die Kunden spezifische Entwicklungsbedarfe. Alle diese Anforderungen haben wir bei unseren Entwicklungsprozessen permanent im Blick. Dafür verfügen wir über ein eigenes Team, das Prozesse und Qualität in den Fokus stellt. Wir kennen die Regularien, vor allem im Bereich Software-Entwicklung, und haben die A-SPICE-Level-3-Zertifizierung. Dank unserer Elektronik- und Software-Expertise sowie unseres Safety-und-Security-Know-hows können wir Sie in allen relevanten Bereichen der Leistungselektronik-Entwicklung unterstützen. 

Neben tiefgreifendem System- und Komponenten-Know-how verfügen wir über modernste Entwicklungs- und Validierungsmethoden sowie Testeinrichtungen. So können wir Ihnen maßgeschneiderte Elektrifizierungslösungen wie Inverter oder DC/DC-Wandler anbieten, die sich schnell in Serie umsetzen lassen.

Zudem profitieren Sie durch unsere technologische Vorreiterrolle. Bereits seit über zehn Jahren entwickeln wir 800-V-Systeme für Fahrzeuganwendungen. Ebenso frühzeitig haben wir auf neue Halbleiter wie Siliziumkarbid (SiC) gesetzt. Damit waren wir ebenfalls Wegbereiter für eine technische Innovation, die sich inzwischen im Markt durchgesetzt hat.  

Entwicklung aus einer Hand

Wir entwickeln für Sie sämtliche Subkomponenten der Inverter und DC/DC-Wandler sowie die entsprechende Software inhouse. Bei der Wahl der Leistungsschalter und Module arbeiten wir sehr eng mit etablierten Zulieferern zusammen und sind auch in gemeinsame Entwicklungsprojekte eingebunden. 

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Die Leistungselektronik wird von uns mittels innovativer EMV-Simulation optimiert. Zudem haben wir Technologien wie den aktiven Hybridfilter entwickelt, um Störsignale wirkungsvoll zu reduzieren, und das kosteneffizienter und bei kleinerem Bauraum als bei rein passiven Filtern. 

Inhouse-Prüfeinrichtungen 

Dank unserer selbst entwickelten Testinfrastruktur können wir alle Systeme und Komponenten schnell und kostengünstig für Sie testen und validieren.

Safety und Security 

Wir sorgen für funktionale Sicherheit, Komponenten-Zuverlässigkeit und Schutz vor Cyber-Angriffen.

Forschung und Entwicklung

In punkto Einsatz und Besonderheiten unterschiedlicher Halbleitermaterialien betreiben wir intensive Forschung. Mit dem gewonnenen Know-how entwickeln wir optimale Regelstrategien und elektronische Hardware-Architekturen für eine gesteigerte Leistungsdichte, niedrigere Kosten und optimale Effizienz. 

Plattform-Lösungen

Wir haben mehrere Inverter- und DC/DC-Plattformen etabliert und als Prototypen erfolgreich im Einsatz. Auf Basis dieser Plattformen können wir kundenspezifische Entwicklungen schneller und kostengünstiger vorantreiben.

Flexibilität

Da wir nicht an eine bestehende Fertigung gebunden sind, können wir in Bezug auf Entwicklungsdienstleistungen und technische Lösungen komplett flexibel arbeiten. 

Leistungselektronik vom Prototypen bis zum SOP

Langjährige Kompetenz in der Elektronik- und Software-Entwicklung sowie umfassende Erfahrung, was die Standards und Prozesse in der Automobilindustrie angeht – das sind optimale Voraussetzungen, um Produkte zu entwickeln, die kompakt und kostengünstig sind  sowie hohe Wirkungsgrade aufweisen. So können wir die Effizienz und Geschwindigkeit von Entwicklungen deutlich erhöhen und gleichzeitig Safety-und-Security-Anforderungen erfüllen. Prototypen und Kleinstserien können wir inhouse fertigen. Für größere Stückzahlen verfügen wir über etablierte Prozesse und Kooperationsmodelle mit Fertigungspartnern – es sei denn, Sie wollen die Serienfertigung selbst übernehmen.

EMV-Simulation und -Optimierung

Schon in einem sehr frühen Entwicklungsstadium können wir dank unserer eigenen Simulationsmethodik Probleme erkennen und lösen – ohne teure Hardware und kostspielige Tests. Das Risiko für aufwändige Iterationen in der Entwicklung wird reduziert.

Software

With our specially developed software, you can improve the performance and efficiency of your power electronics. We support the development of basis and application software.

Integration

Wir entwickeln alles – von der Elektronik über E-Motoren bis hin zu E-Achsen – und sind Experten für die optimale Einbindung in das Fahrzeug. Das verschafft uns ein einzigartiges Integrations-Know-how, mit dem wir Sie gerne unterstützen.

Anton Angermeier

Bei unserer Arbeit gehen wir flexibel auf die verschiedensten Anforderungen unserer internationalen Kunden ein. Unser Antrieb ist es, für jeden die perfekte Lösung zu finden.

– Anton Angermeier, Executive Managing Director, AVL Software and Functions GmbH

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Wir arbeiten ständig an neuen Lösungen. Folgende könnten für Sie interessant sein:

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