Verbundprojekt: Integrated Components for Complexity Control in affordable electrified cars - 3Ccar -; Teilvorhaben: Untersuchung und Steigerung der Langzeit-Zuverlässigkeit von Komponenten eines elektrischen Antriebsstrangs durch Modellierung, Analyse und Optimierung von Alterungseffekten

Die Arbeiten von OFFIS am 3CCar Projekt sind durch hohe Zuverlässigkeitsanforderungen motiviert, die an hochintegrierte Fahrzeugcontroller sowie der Leistungselektronik innerhalb eines Elektrofahrzeugs gestellt werden. Diese Anforderungen ergeben sich aus der hohen Integrationsdichte von Steuergeräten aufgrund der notwendigen Verkleinerung von Halbleiter-Technologiestrukturgrößen sowie der notwendigen langen Verfügbarkeitsanforderungen im Automobilbereich. Das Ziel von OFFIS ist es Methoden und Techniken für eine durchgängige und modellbasierte Alterungsuntersuchung der elektronischen Steuergeräte und der Leistungselektronik eines Elektrofahrzeugs zu erforschen. Dabei werden Alterungsmodelle auf Transistorebene genutzt, um für komplexe Steuergerätekomponenten wie z.B. Multicore-Mikrokontroller aber auch für Leistungstransistoren Aussagen über die erwartete Alterung zu machen. Mittels ausführbarer Steuergeräte-Software sowie Szenarien zur Fahrzeugnutzung und dessen Umwelt wird darauf aufbauend eine Alterungssimulation entwickelt. Diese liefert wichtige Informationen zur voraussichtlichen typischen Verfügbarkeit der betrachteten Komponenten bis zu einem Ausfall. Diese Alterungsanalyse und Zuverlässigkeitsoptimierung wird im 3CCar Projekt in den Arbeitspaketen 2, 5 und 6 realisiert und beinhaltet: - Übertragung existierender Transistorebenen-Alterungsmodelle auf den im Projekt eingesetzten Multicore-Mikrocontroller und auf Leistungstransistoren - Entwicklung einer virtuellen Prototypumgebung zur modellbasierten Bestimmung von realistischen Aktivitäts- und Nutzungsszenarien - Analyse der im schlimmsten Fall eintretenden Alterung für die im Mikrocontroller enthaltenen Komponenten sowie für Leistungstransistoren - Formalisierung der Alterungsaussagen auf Komponentenebene unter Berücksichtigung von Umgebungsparametern sowie der Nutzungsaktivität - Hierarchische Aggregation der formellen Alterungsaussagen von Komponenten