48-V-Kurbelwellen-Startergenerator – ISG mit Umrichter

Der integrierte Kurbelwellen-Startergenerator (CiSG) in P1-Konfiguration wird im beschränkten Raum zwischen dem internen Verbrennungsmotor und der Kupplung eingebaut. Da bei dieser Art von elektrischer Maschine keine Einschränkungen durch den Riementrieb (Schlupf und Materialermüdung) bestehen, kann er ein höheres Drehmoment liefern, allerdings ist der Wirkungsgrad bei der Energierückgewinnung wegen der Reibungsverluste von Motor und Getriebe nach wie vor niedrig. Aufgrund des beschränkten Platzangebots wird als Startergenerator in der Regel eine Permanentmagnet-Synchronmaschine verwendet, die bei mittlerer bis hoher Leistungsdichte in einer 3- oder 6-Phasen-Konfiguration für maximale Spitzenleistungen von bis zu 20 kW eingesetzt werden kann. Im Vergleich zum BiSG ist ein CiSG kostenaufwändiger, und seine Unterbringung in der Architektur des Antriebsstrangs ist etwas schwieriger.

Infineon bietet eine umfassende, lückenlose und durch den hohen Integrationsgrad platzsparende Lösung einschließlich ICs für die Stromversorgung, Mikrocontroller, Sensoren, intelligentem Leistungstreiber, Leistungs-MOSFETs und Transceivern. Das Blockdiagramm unten zeigt die grundlegende Anordnung der Halbleiterkomponenten zur Regelung einer Permanentmagnet-Synchronmaschine mit maximalen Spitzenleistungen im Bereich von 10-20 kW. Entsprechend den Sicherheitsanforderungen erfüllen die zentralen Komponenten, d. h. Mikrocontroller, PMIC und 3-Phasen-Gate-Treiber, die Anforderungen gemäß ISO 26262 ASIL-D.

Näheres zu HV-Hauptumrichtern finden Sie auf der speziell diesem Thema gewidmeten Seite (H)EV – Haupt-Wechselrichter.