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01.12.15 - 30.11.2018 - BMWi Förderprogramm Energie: Verbundprojekt "Smart Photovoltaikinverter-Box (Smart PVI-Box)"

Projektvolumen: ca. 0,5 Mio. €

Projektlaufzeit: 01.12.2015 - 30.11.2018

Projektpartner:
:: Robert Bosch GmbH, Gerlingen
:: Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM), Berlin
:: Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften -     Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe, Bayreuth
:: Peters Research GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Kempen
:: Isola GmbH, Düren
:: SCHWEIZER ELECTRONIC AKTIENGESELLSCHAFT, Schramberg
:: Siemens Aktiengesellschaft - CT RTC ELE EOM-DE, Berlin

Projektinhalt:
Photovoltaikinverter nehmen nach derzeitigem Stand der Technik einen großen Bauraum ein und weisen eine hohe Masse auf. Ursächlich hierfür ist insbesondere der große Kühlkörper, der für die auf keramischen Substraten basierende Leistungselektronikeinheit erforderlich ist. Ziel ist die Entwicklung eines kleinen, leichten, effizienten Photovoltaikinverters durch neuartige Schaltungstopologien und Entwärmungskonzepte. Dazu sind die folgenden Technologien erforderlich: - Optimierte Schaltungstopologien für Leiterplattenkonzepte - Einsatz SiC- / GaN-Bauelemente - Hochtemperaturleiterplatten, Hochtemperatur-Lötstopplack Lösungsweg:
1. Systemauslegung für Leistungstopologie des Photovoltaikinverters durch den Einsatz von SiC-/GaN-Bauelemente in Leiterplattentechnik a. Erarbeitung neuer Leiterplattenkonzepte durch Schaltungsoptimierung, Auswahl SiC-/GaN-Bauelemente und Leiterplatten-Hochstromtechnologie b. Entwärmungskonzept für reduziertes Kühlkörpervolumen
2. Optimierung Leiterplattenbasismaterial und Lötstopplack hinsichtlich Spannungsfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Temperatur-beständigkeit und Ausdehnungsverhalten
3. Validierung der Systemauslegung und Materialentwicklungen sowie Nachweis der Relevanz für die Energiewende am Photovoltaikinverter Die Koordination des Vorhabens erfolgt durch den Konsortialführer Bosch sowie die Leiter der Teilprojekte. Die in TP0 definierten Anforderungen und Lastenhefte bilden die Grundlage für die anderen Teilprojekte. Die Systemauslegung für SiC-/GaN-Bauelemente auf Hochtemperatur-Leiterplatten TP1 startet gemeinsam mit der Material-entwicklung in TP2. In TP3 werden Testaufbauten zur Zuverlässigkeitsuntersuchung entwickelt, realisiert und analysiert. Aufbauend aus den Ergebnissen und Erkenntnissen aus TP1, TP2 und TP3 kann die Realisierung des Photovoltaikinverter-Demonstrators erfolgen.

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