M.Sc. Tobias Merz

M.Sc. Nikolas Menger

Hannes Kiene

Motivation

Das europäische Verbundnetz (ENTSO-E) ist derzeit fast ausschließlich als 50 Hz-Wechselstromnetz ausgeführt. Transformatoren verbinden die unterschiedlichen Netzebenen miteinander. Durch die Energie- und Verkehrswende nimmt durch den Zubau von Photovoltaik, Windenergie und Elektrofahrzeug-Ladestationen der Anteil an Gleichspannungs-Erzeugern und -Verbrauchern zu. Am ETI wird daher an Umrichtern für zukünftige DC‑Netze und hybride AC/DC‑Netze geforscht. Die Grundeinheit von zukünftigen intelligenten Solid-State-Transformatoren (SST) bilden leistungsfähige, galvanisch trennende und kompakte DC/DC Wandler. Für den Aufbau der DC/DC Wandler in dieser Leistungsklasse gibt es mehrere Topologien, die eingesetzt werden können.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen Hybridtopologien aus den beiden vielversprechendsten DC/DC Wandlern (DAB und LLC) simulativ aufgebaut und untersucht werden. Dafür müssen der entsprechende Koppelkreis unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen ausgelegt und die jeweiligen Ansteuerverfahren implementiert werden. Durch die Untersuchung der jeweiligen Eigenschaften soll eine überlagerte Betriebsmodusauswahl implementiert werden um den Gesamtwirkungsgrad zu erhöhen.

Aufgabenstellung

- Einarbeitung in die Funktionsweise von DAB und LLC
- Aufbau einer Simulation in Matlab Simscape
- Auslegung des magnetischen Koppelkreises
- Implementierung der Modulation und Regelung der Hybridtopologie
- Simulative Untersuchung der Betriebsmodi der Hybridtopologie