Komponenten für die Energieumwandlung

Unsere Komponenten für die Energieumwandlung tragen dazu bei, Systeme für erneuerbare Energien, Eisenbahnen und industrielle Anwendungen sicherer, effizienter, zuverlässiger und nachhaltiger zu machen. Mit unserem unbestrittenen Ruf in der Entwicklung und Herstellung von Stromschienen, Kühlungen, Sicherungen und Kondensatoren ist Mersen Ihr bevorzugter Partner. Wir unterstützen unsere Kunden in der Entwicklungsphase von Wechselrichtern/Stacks und bringen technisches Fachwissen über diese vier Schlüsselprodukte mit ein, um die Optimierung bis an die Grenzen zu treiben.

Unter Energieumwandlung versteht man die Umwandlung elektrischer Energie von einer Form in eine andere, um spezifische Anforderungen der Energieverteilung und -nutzung zu erfüllen. Das spielt eine entscheidende Rolle bei der effizienten Nutzung von Strom in verschiedenen Anwendungen, vom Laden bei Elektrofahrzeugen über die Nutzung erneuerbarer Energien, bis hin zum Antrieb von Industriemaschinen. 

Im Prinzip sorgt die Energieumwandlung dafür, dass elektrische Energie in der richtigen Form, Spannung und Stromstärke geliefert wird, damit die Leistung und auch die Energieeffizienz maximiert werden. Auf dem Weg zu einer stärker elektrifizierten und nachhaltigen Zukunft nimmt die Bedeutung fortschrittlicher Technologien zur Energieumwandlung weiter zu und stellt einen entscheidenden Schritt in der globalen Energiewende dar.

Mersens Know-How in der Stromschienentechnologie zeigt sich in unserer innovativen "Bus Bars Value Add Assembly". Das ermöglicht die Integration verschiedener Komponenten in eine einzige, kompakte Lösung. Dieser Ansatz verbessert nicht nur die Effizienz der Stromschiene selbst, sondern optimiert auch die gesamte Energieumwandlung, indem Funktionen wie Kühlfunktionen und Überwachungssensoren direkt in das Design der Stromschiene integriert werden.

Zu den Vorteilen integrierter Sammelschienenbaugruppen gehören:

• Verbessertes Wärmemanagement: Durch die Integration von Kühllösungen direkt in die Stromschienen senken wir die Temperatur der Stromschiene und der zugehörigen Kondensatoren. Dadurch wird die gesamte thermische Belastung des Systems verringert.
• Kleiner und leichter: Unser Design ermöglicht eine kompaktere Bauweise, wodurch Größe und Gewicht der Stromschienen minimiert und somit der Platzbedarf optimiert und die Leistung bei der Energieumwandlung verbessert wird.
• Längere Lebensdauer der Komponenten: Die Senkung der Betriebstemperatur und die verbesserte Effizienz tragen zu einer längeren Lebensdauer von Halbleitern und anderen kritischen Komponenten bei.
• Verbesserte elektrische Leistung: Die Integration minimiert den Ersatzwiderstand und die Serieninduktivität, was den elektrischen Gesamtwirkungsgrad verbessert.
• Kosten- und Zeiteffizienz: Unser integrierter Ansatz rationalisiert den Fertigungs- und Montageprozess, wodurch Zeit und Produktionskosten erheblich gesenkt werden. Das ist für Großserienanwendungen in den Bereichen EV/HEV, Industrie und erneuerbare Energien entscheidend.

Mersen verwendet fortschrittliche Hartlöt-, Löt- und mechanische Montagetechniken, um Sicherungen und Kühllösungen direkt in unsere Stromschienen einzubauen und so die Effizienz und Funktionalität zu verbessern. Unsere individuellen Kondensatordesigns sind genau auf die nahtlose Integration in Stromschienen zugeschnitten und liefern optimale Leistung für spezifische Anwendungen. 

Wir integrieren auch Überwachungssensoren, die wichtige Echtzeitdaten zur Systemintegrität und -leistung liefern.

Bei der Entwicklung unserer Stromschienen berücksichtigen wir von Anfang an alle zugehörigen Komponenten wie Leiterplatten, Widerstände und Leistungsschalter. So können wir eine umfassende Integration anbieten, die die Leistung maximiert und gleichzeitig den Platzbedarf in der Produktion reduziert, um den spezifischen Anforderungen bei der Energieumwandlung gerecht zu werden. Dieser rationale Ansatz zeigt das Engagement von Mersen, effiziente und maßgeschneiderte Lösungen zu liefern.

Mersen SiC Power Stack Evaluation Kits helfen Wechselrichter-Designern, Zeit und Verwirrung bei der Auswahl einzelner Komponenten zu sparen. Sie können von einer Lösung profitieren, die für ihre spezifische Anwendung optimal vorgedacht ist.  

Dank seines unbestrittenen Rufs in den Bereichen Stromschienen, Kühlung, Absicherung, Kondensatordesign und Herstellung ist Mersen Ihr bevorzugter Partner, der Sie in der Entwicklungsphase Ihres Silizium-, Galliumnitrid- oder Siliziumkarbid-basierten Wechselrichters/Stacks unterstützt und ein technisches Cross-Expertise zu diesen 4 Schlüsselprodukten mitbringt, um die Optimierung bis an die Grenze zu treiben.

Auf der Grundlage Ihres bereits vorhandenen elektrischen Designs und Ihrer Schaltpläne werden die Mersen-Teams gemeinsam die möglichen Optimierungspfade für die 4 Hauptbestandteile Ihres Wechselrichters/Stacks diskutieren: Kühlung, Stromschiene, Sicherung und Kondensatoren, um Ihre wichtigsten Anforderungen zu erfüllen (Wirkungsgrad, Schaltfrequenz, hohe T°-Einschränkung, Größe/Gewicht, Kosten...). Dies wirkt sich auf die Auswahl und das Design jedes einzelnen Bauteils sowie auf die Auswahl des geeigneten Materials (Kupfer, Aluminium, Dielektrikum, Polymer...) aus, und zwar in gegenseitiger Abhängigkeit.

Für andere umliegende Komponenten (Gate Drivers, Widerstände, Magnete, Leistungsmodule...) hat Mersen bereits eine enge Zusammenarbeit mit renommierten Lieferanten aufgebaut, die neben den Mersen-Ingenieuren auch Teil des Co-Design-Teams sein können.  

Eine effiziente Kühlung trägt dazu bei, die Leistung und Zuverlässigkeit von Energieumwandlungsanlagen zu erhalten. Die modernen Kühllösungen von Mersen sind so konzipiert, dass sie die Wärme effektiv ableiten, eine thermische Überlastung verhindern und die Systemeffizienz verbessern. Unsere Kühlkörpertechnologien und das umfassende Wissen zu Kühllösungen spielt hier eine große Rolle. 

Innovative Kühltechnologien und Services:

• Luftgekühlte Hochleistungskühlkörper: Mersen bietet verschiedene luftgekühlte Kühlkörper an, die in verschiedenen Größen und aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Diese Kühlkörper nutzen unser patentiertes Fabfin® Design und haben Lamellen, die mit unserer einzigartigen Gesenkschmiedetechnik mechanisch an der Grundplatte befestigt sind. Diese Methode bietet eine robuste Verbindung, welche den Einsatz von weniger effizienten Bindemitteln überflüssig macht und ein optimales Wärmemanagement gewährleistet.
• Integrierte Wärmerohre in luftgekühlten Kühlkörpern: Durch die Einbettung von Wärmerohren in die Oberfläche von luftgekühlten Kühlkörpern kann Mersen die Wärme schnell über eine größere Fläche verteilen. Diese Technologie ist besonders effektiv bei Anwendungen mit hohen Wärmekonzentrationen in der Leistungselektronik, wie SiC und Leistungsverstärker, da sie die Kühleffizienz erheblich verbessert.
• Heatpipe-Kühlkörper: Für Anwendungen, die eine strengere Kühlung erfordern, setzt Mersen die Heatpipe-Technologie ein. Diese robuste, langlebige Lösung ist ideal für die Bewältigung der gewohnt hohen Wärmelasten in der Leistungselektronik und bietet dadurch eine hervorragende Kühlleistung.
• Flüssigkeitsgekühlte Platten: Mersen beherrscht das Vakuumlöten und produziert leckagefreie flüssigkeitsgekühlte Kühlplatten, die für ihre Robustheit und hervorragende thermische Leistung bekannt sind. Diese Kühlplatten sind in eingebetteter Röhren- und auch in vakuumgelöteter Ausführung erhältlich, sind korrosionsbeständig und für eine verbesserte Kühlung bei Hochleistungsanwendungen ausgelegt.

Das Ingenieurteam von Mersen arbeitet eng mit unseren Kunden zusammen, um individuelle Kühllösungen zu entwerfen, zu simulieren und die Leistungsgrenzen der Kühlkörpertechnologie zu erweitern. Ob durch Luft-, Phasenübergangs- oder Flüssigkeitskühlung, Mersen kann genau die richtigen Wärmeschutzlösungen liefern, um die anspruchsvollen Anforderungen in der modernen Energieumwandlung zu erfüllen.