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Optimierung der Spannungsversorgung einer Zelle für modulare Multilevelumrichter

Optimierung der Spannungsversorgung einer Zelle für modulare Multilevelumrichter
Forschungsthema:Modulare Multilevelumrichter (MMC)
Typ:Bachelorarbeit
Betreuer:

Dipl.-Ing. Johannes Kolb

Bearbeiter:

Benjamin Ruccius

Aufgabenstellung

In den Zellen des modularen Multilevelumrichters muss ein Schaltnetzteil die Energie für die Versorgung der Gatetreiber, welche die Halbleiterschalter ansteuern, sowie für die Messung der Kondensatorspannung mit Hilfe eines AD-Wandlers zur Verfügung stellen. D. h. das Netzteil muss drei galvanisch getrennte Spannungen von ca. 15V sowie eine Spannung von 5V zur Verfügung stellen. Bisher wurde dies mit einem Sperrwandler, der als Subprint auf das Leistungsteil gesteckt wird und seine Energie aus dem lokalen Speicherkondensator (bis max 160V) erhält, realisiert. Ziel dieser Arbeit soll sein, dieses Schaltnetzteil zu optimieren. Dabei steht in erster Linie ein hoher Wirkungsgrad im Vordergrund, da auch die Verluste innerhalb der Spannungsversorgung zur Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrads des Umrichters beitragen. Daneben soll dieses Netzteils kompakt aufgebaut und einfach zu fertigen sein. Im Rahmen dieser Arbeit sollen nach Ermittlung des Leistungsbedarfs am bestehenden System verschiedene Topologien getestet und durch Vermessung verglichen werden. Die effizienteste Lösung soll dann in einem neuen Umrichter die bisherige Spannungsversorgung innerhalb der Zellen ersetzen und zu einem höheren Gesamtwirkungsgrad des Umrichtersystems beitragen. Bild