Hocheffiziente Leistungselektronik auf Basis von Wide-Bandgap-Halbleitern (WBG)

HighQ Power entwickelt fortschrittliche Leistungselektronik auf Basis von Wide-Bandgap (WBG)-Halbleitern. Mit unseren Systemen realisieren wir wegweisende Maßstäbe bei Energieeffizienz und Leistungsdichte, indem wir die physikalischen Grenzen herkömmlichen Siliziums hinter uns lassen.
Luftaufnahme eines modernen Hyperscale-Rechenzentrums mit Windkraftanlagen im Hintergrund, einer Photovoltaikanlage auf dem Dach und Elektrofahrzeugen im Vordergrund.

Solid-State Transformator (SST)

Solid-State Transformator (SST)

Eine 3D-Darstellung eines elektronischen Leistungstransformators (Solid State Transformator / SST)

Technische Übersicht

Als modulare und skalierbare Lösung ersetzt das System klassische 50/60-Hz-Mittelspannungstransformatoren und ermöglicht die direkte Konvertierung zu 800 VDC.

Direkter Ersatz

Für konventionelle 50/60-Hz-Mittelspannungstransformatoren

Technische Highlights

~50 kg/MW

Ultrakompakter Footprint bei > 99 % Wirkungsgrad.

3-6 Monate

Schnelle Inbetriebnahme.

Ultrakompakte Bauweise

Radikale Reduzierung des Gehäusevolumens und Senkung des Systemgewichts von konventionellen ~2.000 kg/MW auf nur noch ~50 kg/MW.

Maximale Energieeffizienz

Ein Spitzenwirkungsgrad von 99 % bis 99,5 % minimiert die Verlustleistung gegen null und reduziert den Aufwand für das thermische Management drastisch.

Fehlertolerante Redundanz

Integrierte Intelligenz ermöglicht es den Submodulen, Fehler automatisch zu erkennen und sich sicher zu überbrücken (Bypass). Das Gesamtsystem verfügt über ausreichende Leistungsreserven, um einen kontinuierlichen Volllastbetrieb ohne Ausfallzeiten zu gewährleisten.

Modulare Skalierbarkeit

Einfache Skalierung zur Erfüllung unterschiedlichster regionaler Mittelspannungsnetz-Standards im Bereich von 6,6 kV bis zu 35 kV.

Direkte 800-VDC-Wandlung

Entwickelt zur Unterstützung von Leistungstopologien der nächsten Generation durch die direkte Wandlung von Mittelspannung (MV AC) auf eine 800-VDC-Schiene.

Schnelle Inbetriebnahme

Der Einsatz von standardisierten Komponenten und SMD-Bestückung ermöglicht Produktionslieferzeiten von nur 3–6 Monaten – im Vergleich zu dem jahrelangen Auftragsstau bei konventionellen 50-Hz-Transformatoren.

Hybrid Solid-State Circuit Breaker (H-SSCB)

Hybrid Solid-State Circuit Breaker (H-SSCB)

Eine 3D-Darstellung eines hybriden elektronischen Leistungsschalters (hybrid solid-state circuit braker / H-SSCB)

Technische Übersicht

Eine skalierbare, SiC-basierte Systemoptimierung für mechanische Leistungsschalter, die Lichtbogenbildung sowie Abreißströme minimiert und die mechanische Lebensdauer der Betriebsmittel erheblich verlängert.

Optimiert

Mechanische Leistungsschalter

Technische Highlights

Performance-Upgrade für mechanische Leistungsschalter

Vollständige Eliminierung von Abreißströmen und minimierte Lichtbogenbildung.

Lichtbogenfreier Abschaltvorgang

Mechanische Leistungsschalter sind während des Ausschaltvorgangs systembedingt anfällig für Abreißströme und Lichtbogenbildung. Unsere hybride SSCB-Lösung unterstützt den mechanischen Schalter in dieser kritischen Phase und schützt die nachgelagerte Last zuverlässig vor Überspannungen.

Längere Lebensdauer

Durch die Unterstützung des Leistungsschalters während der Lichtbogenbildung reduzieren wir den Verschleiß der mechanischen Kontakte und schützen ihn vor erneuter Lichtbogenbildung, was die Lebensdauer des Schalters erheblich verlängert.

Retrofit-Lösungen

Neben der schlüsselfertigen Gesamtlösung kann der Halbleiter-Stack als Retrofit in bestehende Leistungsschalter integriert werden, um deren Lebensdauer und Performance maßgeblich zu steigern.

Integrierte Überwachung und Kommunikation

H-SSCBs können Mess-, Diagnose- und Ereignisprotokollierungsfunktionen sowie Kommunikationsschnittstellen integrieren, um Smart Grids, Gebäudeautomatisierung und prädiktive Instandhaltung (Predictive Maintenance) optimal zu unterstützen. Dadurch fungiert das System weit über ein rein analoges Überstromschutzorgan hinaus als intelligentes Schutz-, Mess- und Steuerungsmodul.

GaN-basierte AC/DC- und DC/DC-Wandler

GaN-basierte AC/DC- und DC/DC-Wandler

Eine 3D-Darstellung eines GaN-basierten AC/DC- und DC/DC-Wandlers

Technische Übersicht

Ein ultrakompakter, GaN-basierter Ersatz für konventionelle Rechenzentrum-Stromversorgungen, der signifikante Optimierungen bei Kosten und Leistungsdichte erzielt.

Direkter Ersatz für:

Konventionelle, siliziumbasierte Rechenzentrum-Netzteile (PSUs)

Technische Highlights

1/2 bis 1/3 der Baugröße

Ultrakompakter Bauweise

Hohe Leistungsfähigkeit

Gesteigerte Schaltfrequenz, maximale Effizienz und höchste Leistungsdichte.

Ultrakompakte Bauweise

Eine signifikante Reduzierung des Gehäusevolumens sorgt dafür, dass nur noch die Hälfte bis ein Drittel des Platzbedarfs konventioneller Stromversorgungen benötigt wird.

Hochfrequenz-Betrieb

Nutzt GaN-Bauelemente zur Erzielung einer höheren effektiven Schaltfrequenz, was den Einsatz wesentlich kleinerer Eingangsfilter und magnetischer Bauelemente ermöglicht.

Gesteigerte Leistungsdichte

Liefert eine signifikant höhere Ausgangsleistung für Anwendungen mit limitierten Platzverhältnissen und bricht die technologischen Beschränkungen von konventionellen Silizium-Halbleiter auf.
Märkte im Überblick
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