SHXLife | SHWire

Innovation SHXLife macht Teilentladung in der Konstruktion möglich

Leistungsstärkster Kupferlackdraht für 800V+ E-Mobility-Lösungen

Die Vorteile des neuen SHXLife Kupferlackdraht:

Langlebigkeit: 500-fache Lebensdauer* bei vorherrschender Teilentladung
Konstruktionsflexibilität: Ermöglichung kleinerer Sicherheitsreserven
Effizienzsteigerung: Erhöhung des Kupferfüllfaktors durch reduzierte Schichtdicken
Wirtschaftlichkeit: Macht 800V+ Lösungen kosteneffizienter
Exzellente Qualität: Produziert nach anerkannter SHWire 'Industrie 4.0+' Prozesstechnologie

Im Wettlauf um mehr Leistung, schnellere Ladezeiten und höhere Effizienz beweist SHWire mit dem neuen SHXLife, dass maximale Lebensdauer nicht im Widerspruch zu ambitioniertem Motordesign und Kostenbewusstsein stehen muss.

Durch eine einzigartige Materialkombination im Lacksystem werden die Grenzen der Lebensdauer unter Teilentladung erstmals in Bereiche verschoben, die es ermöglichen, Teilentladungen in der Konstruktion zuzulassen. Dies ermöglicht nie dagewesene Möglichkeiten in der Auslegung von E-Motoren im 800V+ Umfeld.

Dr. Andreas Levermann, Geschäftsführer SHWire, fasst es so zusammen:

"SHXLife verleiht den Konstrukteuren sprichwörtlich Flügel: Durch die Langlebigkeit des SHXLife müssen Teilentladungen in 800V+ Anwendungen nicht mehr kategorisch ausgeschlossen werden. Dadurch eröffnet SHXLife unseren Kunden die Flexibilität, die Schichtdicken zu reduzieren und den für die Effizienz wichtigen Kupferfüllfaktor zu erhöhen. Dabei ist unsere Lösung auch kommerziell interessant, da sie sich an etablierten Isolationssystemen orientiert."

Elektroautos mit 800V+ Systemen - Herausforderung für das Elektroisoliersystem durch auftretende Teilentladungen

Um batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) mit höherer Leistung schneller laden zu können, werden zukünftige Systeme zunehmend auf Spannungsniveaus von 800 V und mehr setzen. Zudem basieren moderne Leistungsschalter im Wechselrichter zwischen Batterie und Elektromotor auf Siliziumkarbid-Halbleitern (SiC-Leistungsmodul). Diese stellen sehr hohe Anforderungen an das gesamte elektrische Isolationssystem des Elektromotors, da durch schnellere Impulse Potentialunterschiede in benachbarten Wicklungen sowie Interferenzen bis zum 2,5-fachen der Wellenausbreitungshöhe entstehen können. Dieser auch als Teilentladung bezeichnete Vorgang löst eine Ladungsträgerlawine aus, die das Isoliermaterial nach und nach abträgt und in absehbarer Zeit zur Zerstörung des Isoliersystems (Totaldurchschlag) führt.

Stand der Technik - Grenzen der Schichtdickenoptimierung

In der derzeitigen Praxis wird dieser Problematik durch eine Erhöhung der Schichtdicke des Lackdrahtes begegnet, um die steigende Spannungsbelastung des Isolationssystems zu kompensieren und das Auftreten von Teilentladungen zu verhindern. Dieser Ansatz stößt jedoch an seine Grenzen, da sehr hohe Schichtdicken (>150µm) erforderlich sind, die die Ausnutzung des Wickelraumes verringern. Das Resultat ist eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des Systems und damit des Wirkungsgrades des Antriebes.

Die SHWire Alternative: SHXLife ermöglicht bislang unerreichte 500-fache Lebensdauer trotz Teilentladungen

SHXLife geht hier einen anderen Weg. Der auf etablierten Prozessen gefertigte Kupferlackdraht ist durch eine innovative Modifikation des Lacksystems einschließlich einer Optimierung der relativen Permittivität der einzelnen Lackschichten in der Lage, dem Schädigungsmechanismus der Teilentladungseinsetzspannung deutlich länger Stand zu halten. Die Teilentladung führt damit nicht in kürzester Zeit zum totalen Durchschlag. Der neue SHXLife Lackdraht erreicht im Vergleich zu herkömmlichen Drähten mit vergleichbaren Standardpolymeren eine über 500-fach längere Lebensdauer.

Innovation SHXLife macht Teilentladung in der Konstruktion möglich

Konstrukteuren von E-Maschinen ist damit ein enormes Gestaltungspotential geboten. Das Zulassen einer gewissen Teilentladung führt zu neuen Freiheiten, mit der die Schichtdicken reduziert und im Umkehrschluss der Füllfaktor vom Kupfer erhöht werden kann. Die Folge sind eine höhere Leistungsfähigkeit und Effizienz für die anspruchsvollen Anwendungen der Elektromobilität.

Einmalige Kosten-Effizienz für 800V+ Anwendungen

Kommerziell bietet SHXLife im Elektroisoliersystem einen immensen Kostenvorteil gegenüber extrudierten Lösungen und orientiert sich an bestehenden Isolationssystemen und -verfahren von SHWire.

Mit SHXLife setzt SHWire einen neuen Standard für die Zukunft der Elektromobilität und trägt dazu bei, die aktuellen technischen wie kommerziellen Herausforderungen in der Elektromobilität erfolgreich zu bewältigen.