Elektrotechnisches Institut (ETI)

Aufbau von Vollbrückenmodulen zur Integration von Energiequellen und Energiesenken in Umrichter

  • Motivation

    Im Rahmen des Forschungsprojekts flexQgrid wird am Elektrotechnischen Institut ein modularer, netzdienlicher Stromrichter zur Bereitstellung von Flexibilitäten im elektrischen Verteilnetz aufgebaut. Die Topologie soll eine direkte Integration von Energiespeichern (z.B. Batterien, Supercaps) und Energiequellen (PV-Module) in den Umrichter ermöglichen. Diese hybride Struktur wird mit Hilfe von modularen Zellen basierend auf Vollbrücken realisiert.

    Aufgabenstellung

    In dieser Arbeit wird ein Vollbrückenzellenmodul zur Integration von Energiequellen und Senken in den Umrichter entworfen. Als Leistungshalbleiter werden GaN-Chips verwendet. Für das Modul müssen Gateansteuerungen, Spannungsmessungen und galvanisch getrennte Kommunikationskanäle entwickelt und aufgebaut werden.

    Die Module werden anschließend in Betrieb genommen und die Funktion mit Hilfe des ETI-SoC-Systems gezeigt.

    Um realitätsnahe Einsatzbedingungen zu simulieren, wird die Photovoltaikanlage auf dem Dach des Instituts in die Zellen eingebunden, um Leistung in das Verteilnetz einzuspeisen. Dabei werden unterschiedliche Verschaltungen angestrebt, um die Regelung des Systems zu testen und zu verifizieren.