TDK stellt mit xEVCap einen standardisierten, modularen DC-Link-Kondensator für xEV-Traktionsumrichter vor

Die TDK Corporation stellt den xEVCap vor, einen standardisierten und modularen DC-Link-Kondensator für Antriebsumrichter in Pkws, Nutz- und Baufahrzeugen (Off-Highway) sowie Werkzeugmaschinen. Typischerweise kommen in solchen Anwendungen vollständig kundenspezifische Bauelemente zum Einsatz, was die Entwicklung zeitaufwendig und nur in großen Stückzahlen wirtschaftlich rentabel macht. Ändern sich zudem die Anforderungen im Laufe eines Projekts, kann sich der Zeitaufwand für die Kondensatorentwicklung weiter vergrößern und damit das Gesamtprojekt verzögern.

Mit dem skalierbaren und modularen xEVCap unterstützt TDK die Entwickler von Umrichtern dabei, unterschiedliche Anforderungen an Kapazität und Stromstärke auch bei geringeren Stückzahlen zu erfüllen und gleichzeitig Zeit zu sparen. Darüber hinaus senkt dieser Ansatz die Kosten, da standardisierte Kondensatormodule verwendet werden und dadurch weniger Bauelemente gelagert werden müssen. Um unterschiedliche Kapazitäts- und Stromanforderungen zu erfüllen, lassen sich mehrere xEVCaps einfach parallelschalten. Für den kompletten Kapazitätsbereich stehen Automotive-qualifizierte Lösungen nach AEC-Q200 rev. E und IEC TS 63337:2024 zur Verfügung.

Für den xEVCap existieren zwei Anschlussvarianten: Während der B25654A*001 über Anschlusspins zum Einlöten in Stromschienen oder Leiterplatten verfügt, hat der B25654A*002 Flachanschlüsse zum Anschweißen oder Anschrauben an Stromschienen. Jede Variante ist in zwei bzw. drei verschiedenen mechanischen Versionen und vier Spannungsklassen erhältlich. Die Abmessungen betragen 85 x 47 x 40,5 mm³ (L x B x H), 97,5 x 35,5 x 42,5 mm³ und 109 x 47 x 40,5 mm³. Für folgende Nennspannungen sind Bauelemente erhältlich: 500 V, 650 V, 850 V und 920 V. Abhängig von den Nennspannungen reichen die Kapazitäten von 60 µF bis 270 µF. Alle xEVCaps sind in TDKs CLARA-Tool (Capacitor Life And Rating Application) eingebunden, das die Bauelemente unter verschiedenen Betriebsbedingungen elektrisch und thermisch simuliert. Darüber hinaus stehen auch SPICE-Modelle und STEP-Dateien zum Download zur Verfügung.

Einige Zeit lang darf die anliegende Spannung höher sein als die Nennspannung; die 850-V-Typen beispielsweise halten 100 Stunden lang 890 V bei +105 °C stand, kurzzeitig auch Stoßspannungen von bis zu 1200 V. Die Nennströme reichen von 35 A bis 60 A (bei 10 kHz) mit ESL-Werten von 14 nH oder 17 nH (bei 1 MHz). Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +105 °C.