Nexperia und IAV entwickeln Hochvoltarchitektur für effizientere Batterienutzung
Der Berliner Engineering-Spezialist IAV und der niederländische Halbleiterhersteller Nexperia haben mit ONE Inverter ein Konzept für neue Hochvoltarchitekturen in Elektrofahrzeugen vorgestellt. Das geht aus einer Mitteilung von IAV vom 11. Juni hervor. Der Ansatz soll vorhandene Batteriekapazität effizienter nutzen und Funktionen aus mehreren Leistungselektroniksystemen in ein gemeinsames Systemkonzept überführen. Wide-Bandgap-Halbleiter und eine softwaredefinierte Batteriesteuerung sollen einzelne Batterieabschnitte flexibler nutzbar machen.
Batteriezellen nach tatsächlichem Zustand steuern
ONE Inverter setzt bei der Batteriesteuerung dort an, wo in heutigen Hochvoltsystemen viel Potenzial liegen bleibt: bei der einzelnen Zelle und ihrem aktuellen Zustand. Die Architektur ordnet Batterieabschnitte softwarebasiert zu und steuert sie dynamisch. Jede Zelle bringt ihre verfügbare Leistungsfähigkeit in das System ein. Dadurch kann die Batterie ihre vorhandene Kapazität besser ausschöpfen. Der Ansatz zielt zugleich auf ein robusteres Hochvoltsystem, weil die Steuerung flexibler auf unterschiedliche Zellzustände reagiert.
Für die schnellen Schaltvorgänge auf Zellebene nutzt das Konzept Wide-Bandgap-Halbleiter. Eine wichtige Rolle spielt dabei ein bidirektionales GaN-Bauelement von Nexperia, das hohe Schaltgeschwindigkeit mit einem wirtschaftlich tragfähigen Systemaufbau vereinen soll. Die Unternehmen sehen darin den Hebel, um die dynamische Steuerung technisch umsetzbar zu halten und Kosten sowie Systemkomplexität zu begrenzen. Bipolare Bauelemente aus dem Nexperia-Portfolio ergänzen das Systemdesign.
Jörg Astalosch, CEO von IAV, sagte: „Die Stärke von IAV liegt darin, technologische Innovationen in Systemlösungen für unsere Kunden zu übersetzen. Gemeinsam mit Nexperia untersuchen wir, wie softwaredefinierte Batteriearchitekturen neue Werte bei Effizienz, Flexibilität und Resilienz für künftige softwaredefinierte Fahrzeuge erschließen können.“
E-Mobilität braucht effizientere Hochvoltarchitekturen
Hinter dem Konzept steht eine Frage, die für die nächste Fahrzeuggeneration an Bedeutung gewinnt: Wie lässt sich vorhandene Batteriekapazität besser nutzen, ohne den Speicher einfach größer auszulegen? Softwaredefinierte Fahrzeuge benötigen dafür Hochvoltarchitekturen, die Batterie, Leistungselektronik und Steuerung stärker aufeinander abstimmen. ONE Inverter setzt hier an und verlagert Funktionen, die heute getrennte Leistungselektroniksysteme benötigen, in ein gemeinsames Systemkonzept.
Für IAV und Nexperia geht es damit auch um die frühere Abstimmung von Halbleiter- und Systemanforderungen. Der Systemansatz baut auf IAVs Erfahrung mit Batteriesystemen, Software und Fahrzeugarchitekturen auf. Nexperias Wide-Bandgap-Halbleiter und Packaging-Know-how liefern die Basis für die Leistungselektronik. Kunden sollen daraus effizientere und robustere Lösungen für die Elektromobilität entwickeln können.
Edoardo Merli, SVP und Head of Business Group Wide Bandgap, IGBT & Modules bei Nexperia, erklärte: „Starke Partnerschaften sind der Schlüssel, um Innovationen bei Fahrzeugarchitekturen der nächsten Generation voranzutreiben. Indem wir unsere Wide-Bandgap-Halbleiterexpertise bei SiC und GaN mit den fortschrittlichen Systemkonzepten unseres Partners IAV zusammenbringen, ermöglichen wir neue Ansätze für das E-Mobility-Design von Grund auf.“
Ein Laboraufbau hat das ONE-Inverter-Konzept bereits bestätigt. IAV und Nexperia nutzten die AABC Europe 2026 und die PCIM Europe 2026, um das Konzept Fachbesuchern aus der Batterie- und Leistungselektronikbranche vorzustellen.