Um den Anforderungen der 3-Level-Wechselrichter-Topologie zu entsprechen, hat FTCAP (Teil der Mersen-Gruppe) extrem niederinduktive Filmkondensatoren aus Polypropylen mit einer speziellen Zink-Metallisierung entwickelt, die aus mehreren, gewickelten Einzelkondensatoren bestehen. Dies ermöglicht eine deutlich höhere Flexibilität sowohl bezüglich der Anschlüsse als auch der Gehäuseform. Der Kondensator ist direkt an den Kühlkörper angebunden, an dem wiederum alle Bohrungen und Befestigungen für die Restelektronik angebracht sind.

„Die Mersen-Division Electrical Power, zu der auch FTCAP gehört, hat in den letzten fünf Jahren bereits mehrere neue Lösungen im Bereich E-Mobilität entwickelt und auf den Markt gebracht“, erläutert FTCAP-Geschäftsführer André Tausche. „Forschungsprojekte wie H3Top sind ein wichtiger Bestandteil dieser Strategie.“ Der im Rahmen des Projekts entwickelte Kondensator weist diverse technische Neuerungen auf, die in dieser Form bei FTCAP bislang noch nicht angewandt wurden. Eine Besonderheit ist der direkt mit den Wickeln vergossene Kühlkörper, der eine optimale Wärmeabfuhr gewährleistet. Somit lassen sich die Halbleitermodule direkt auf dem Kühlkörper und trotzdem in unmittelbarer Nähe zum Kondensator verschrauben. Weiterhin wurden für den Anschluss und die Verteilung der DC-Spannung erstmalig flexible Stromschienen verwendet, welche speziell für dieses Projekt entwickelt wurden. Auch der sehr dünne (2,4μm) Film ist ein Novum – er hat alle Erwartungen voll erfüllt, insbesondere bezüglich der Spannungsfestigkeit. Last but not least ermöglicht das direkte Vergießen des Kondensators in das Umrichtergehäuse einen kompakten Aufbau mit relativ geringem Volumen. So ließen sich Materialaufwand und Kosten beschränken.

Insgesamt konnte FTCAP die für den Kondensator definierten Zielsetzungen – niedrige Induktivität, modularer Aufbau, Integration von Kühlkörper und DC-Stromschienen – auf ganzer Linie realisieren. Der von FTCAP entwickelte und hergestellte Prototyp war innerhalb des Projekts die Voraussetzung für die Errichtung von kompletten Umrichter-Einheiten, mit denen die Projektpartner umfangreiche Messungen durchführen konnten. Diese Forschungsergebnisse dienen den Herstellern der anderen Baugruppen, insbesondere der Leistungshalbleiter, als Grundlage zur Weiterentwicklung ihrer Technologien. „Über das Projekt hinaus werden die im Projekt H3Top erarbeiteten Erkenntnisse für weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten genutzt“, so André Tausche. „Die Entwicklung im Bereich der Elektromobilität schreitet kontinuierlich voran – und FTCAP wird weiter dazu beitragen.“


Über die FTCAP GmbH

FTCAP Fischer und Tausche Capacitors verfügt über mehr als 70 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Produktion von Kondensatoren, die in den unterschiedlichsten Branchen Verwendung finden. Zum Sortiment gehören sowohl Film- als auch Elektrolytkondensatoren; als einer der letzten Hersteller fertigt FTCAP alle seine Produkte in Deutschland. Abgesehen von Standard-Kondensatoren in kleineren und mittleren Stückzahlen bieten die Husumer auch Sonderanfertigungen für schwierige Anwendungen: Gemeinsam und in enger Abstimmung mit den Kunden realisieren die Experten komplexe individuelle Lösungen.
Seit 2018 gehört FTCAP zum Mersen-Konzern. Durch den Zusammenschluss der Unternehmen ergeben sich auf beiden Seiten große Potenziale. Das erklärte Ziel ist es, innovative Module anzubieten, bei denen die FTCAP-Kondensatoren optimal auf Busbars und Kühlkörper von Mersen abgestimmt sind.

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