Thermo-Electrical EMC Filter Design for Electric Vehicles (TEFDEV)
Finanzierung: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Kontakt: Lennart Bohl, M. Sc.
Start: 01.10.2023
In Antriebsträngen von Elektroautos werden hohe Ansprüche an die Umrichter, welche aus der Gleichspannung der Batterie die dreiphasige Wechselspannung für den Elektromotor generieren, gestellt. Sie müssen klein, leicht, günstig und effizient sein. Zusätzlich ist der Trend in der Elektro-Automobilindustrie in Richtung höherer Leistungen, Spannungen und Schaltfrequenzen. Daraus ergibt sich eine hohe elektrische und thermische Beanspruchung aller Komponenten im Leistungspfad sowie stärkere abgestrahlte und leitungsgebundene Emissionen. Um sicherzustellen, dass die Emissionen unterhalb angestrebter Grenzwerte liegen, werden passive Filter eingesetzt. Im Betrieb können allein die Verluste in den Filterkomponenten zur Überschreitung von deren Maximaltemperatur führen (<120°C). Das Projekt umfasst den Entwurf und die Optimierung dieser Filter. Dabei sollen innovative, kombiniert thermisch-elektrische Prozesse angewendet werden, um die aktuelle Problematik der thermischen Überlastung von EMV-Filtern zu lösen und mögliche Ausfälle der Fahrzeuge zu verhindern. Im Laufe des Projektes soll eine digitale Abbildung des Systemverhaltens (Digital Twin) entwickelt werden und mittels datenbasierter Methoden dessen Verhalten untersucht und vorhergesagt werden.
Dieses Projekt ist in Zusammenarbeit mit der Valeo eAutomotive Germany GmbH und ihrer EMV Entwicklung im Bereich Powertrain Systems. Die Betreuung seitens Valeo geschieht durch Guido Rasek
Zusammenarbeit mit POLIMI. Verantwortliche Person seitens POLIMI ist Frau Professor Flavia Grassi.
Versuchsaufbau zur Untersuchung der EMV eines Antriebsstranges. (Quelle: Valeo)
Erwärmung des Filters ausgelöst durch die dynamischen Störungen im Antriebsstrang in verschiedenen Topologien. Während das Einfügen einer Induktivität zur Reduktion der Temperatur an dem ersten Kondensator des Filters führen kann, führt dieses potenziell zur Überhitzung der Induktivität. (Quelle: Valeo)
Publikationen:
Developments in Machine Learning Based Modeling and Design for Electromagnetic Compatibility Artikel In: IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine, Bd. 14, Ausg. 4, S. 69 - 80, 2025. |
Electric Vehicle HV-DC EMC Filter Loss due to Variations in AC-Load Configuration Proceedings Article In: 2025 International Symposium on Electromagnetic Compatibility – EMC Europe, France, Paris, September 1 - 5 2025. |
Calculation and Distribution of Losses in EMC Filters in the High-Voltage Power Train for an Electric Vehicle Proceedings Article In: 2024 International Symposium on Electromagnetic Compatibility – EMC Europe, Brugge, Belgium, September 2-5, 2024. |
Bayesian Optimization of First-Order Continuous-Time Linear Equalization in High-Speed Links Including Crosstalk Proceedings Article In: IEEE Workshop on Signal and Power Integrity (SPI), Aveiro, Portugal, May 07-10, 2023. |
