Die Entwicklung moderner leistungselektronischer Systeme wird zunehmend komplex: Neue Halbleitertechnologien wie SiC und GaN erweitern die Möglichkeiten, gleichzeitig steigt der Bedarf an maßgeschneiderten Lösungen für Anwendungen von Elektromobilität bis Energienetze. Der Fachkräftemangel verschärft diese Situation zusätzlich.

Das Verbundprojekt CODAPE 2 adressiert diese Herausforderung durch die Entwicklung einer kollaborativen, automatisierten Designumgebung für leistungselektronische Systeme. Ziel ist es, den Entwurfsprozess von Komponenten und Gesamtsystemen durch mathematische Optimierung und intelligente Modellierung deutlich zu beschleunigen und zu verbessern.

Im Zentrum steht ein neuartiger Ansatz, der erstmals System- und Komponentenentwicklung eng miteinander verzahnt. Dabei werden sowohl Leistungshalbleitermodule als auch magnetische Bauelemente automatisiert entworfen und gleichzeitig auf Systemebene optimiert. Zusätzlich wird die Regelungstechnik in den Optimierungsprozess integriert, um das reale Betriebsverhalten frühzeitig zu berücksichtigen.

Ein wesentlicher Innovationsaspekt ist die Möglichkeit, aus einer laufenden Systemoptimierung heraus automatisch Anforderungen an einzelne Komponenten abzuleiten. Dadurch entsteht ein durchgängiger, iterativer Designprozess, der eine deutlich effizientere Nutzung vorhandener Entwicklungskapazitäten ermöglicht.

Die entwickelten Methoden werden durch Simulation und experimentelle Validierung abgesichert und in Richtung Standardisierung weitergeführt. Langfristig trägt CODAPE 2 dazu bei, leistungsfähigere, effizientere und ressourcenschonendere leistungselektronische Systeme zu realisieren und Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

(interne) Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Christian Schumann

Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Kai Franck, M.Sc.

Externe Projektpartner:
PE-Systems GmbH
AEconversion GmbH & Co. KG
Fraunhofer Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB)