Erste Aktivitäten zur Optimierung von Hochleistungsspannungswandlern wurden bereits 2004 an der Technischen Hochschule Ingolstadt in Kooperation mit der AUDI AG begonnen. Bei reduzierten Kosten und gleichzeitig reduziertem Volumen und Gewicht sollte ein extrem hoher Wirkungsgrad und damit geringe Verluste bei diesen Wandlern erreicht werden. Durch das reduzierte Volumen und die geringen Verluste können diese Wandler optimal in die Fahrzeuge integriert werden.
Um das Volumen der Wandler zu reduzieren, wurden Multiphasenwandler mit gekoppelten Induktivitäten entwickelt. Bei entsprechender Ansteuerung können bei diesen Wandlern die benötigten induktiven und kapazitiven Filterkomponenten sehr klein gewählt werden, ohne große Wechselströme in den Filterkomponenten zu erhalten. Dadurch wird die Verlustleistung im Wandler im gesamten Arbeitsbereich reduziert und eine sehr hohe Dynamik erreicht. Die optimierten Wandler können hervorragend zur Entlastung und Stabilisierung des elektrischen Energienetzes im Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Abb. 1 zeigt einen typischen Gleichspannungswandler mit 6 Phasen und gekoppelter Filterinduktivität.
Die entwickelte Technologie wurde in den letzten Jahren in Zusammenarbeit mit der Automobilzulieferindustrie erfolgreich umgesetzt. Derzeitige Aktivitäten in diesem Forschungsbereich befassen sich mit der weiteren Reduzierung von Volumen und Verlustleistung durch Anwendung innovativer Regelungsverfahren, der Optimierung des Schaltverhaltens der eingesetzen Halbleiter und der Untersuchung innovativer Wandlertopologien für Elektro-, Hybrid- und Kraftfahrzeuge.