Verbundprojekt: SysInd: Systemoptimierung aktiver und passiver Komponenten induktiver Übertragungssysteme für die Elektromobilität; TV: Analyse, Aufbau und experimentelle Erprobung von im Rahmen des Vorhabens erarbeiteten Schaltungstopologien und Ansteuerungsverfahren.
Zeitraum
2018-10-01 – 2022-06-30
Bewilligte Summe
173.871,32 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETE015B
Leistungsplansystematik
Elektromobilität - Leistungselektronik und Peripherie für Batteriespeicher [EA2613]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung, Projektierung und Regelung netzgekoppelter resonant-induktiver Übertragungssysteme höherer Leistungsklassen. Dabei soll besonderes Augenmerk auf die notwendigen passiven Bauelemente, wie Filter und Übertragungsspulen, und auf die gesamtsystemoptimierte Ansteuerung der Leistungselektronik gelegt werden. Netzgekoppelte induktive Übertragungssysteme sind von immer höherem Interesse in der Industrie und werden beispielsweise als Ladesysteme für Elektrofahrzeuge eingesetzt. Durch den Einsatz moderner und optimierter Schaltungstopologien und Hardwarekomponenten sowie der optimierten Ansteuerung der aktiven Komponenten können Netzrückwirkungen und Wirkungsgrad der Übertragungsstrecke deutliche verbessert werden. Die Integration und Optimierung der passiven Bauelemente auf die zukünftigen Anforderungen einer induktiven Übertragungsstrecke versprechen dabei, auch im Hinblick auf steigende Übertragungsleistungen, die Möglichkeit einer Effizienten, kostengünstigen und technologisch optimierten Umsetzung. Die bisherigen Vorarbeiten fokussierten sich auf die Entwicklung neuer, direkter Stromregelverfahren. In verschiedenen Anwendungen zeigte sich auch beim Einsatz unterschiedlicher Hardware-Topologien ein verbessertes Oberschwingungsverhalten und eine höhere Robustheit. Diese Verfahren reagieren sehr dynamisch und sind unabhängig von Laständerungen, universell anwendbar und zudem kostengünstig in programmierbaren Schaltungen (FPGA) implementierbar. Die hervorragenden dynamischen Eigenschaften der direkten Verfahren weisen enormes Potential zur Regelung und zum Abgleich der Schaltfrequenz des Umrichters mit der Resonanzfrequenz der induktiven Übertragungsstrecke auf. Durch die Entwicklung und den Einsatz neuer Verfahren zur hoch-präzisen, dynamischen und fehlertoleranten Synchronisation mit der Resonanzfrequenz können weitere Potentiale zur Erhöhung von Wirkungsgrad und der Verbesserung der Netzrückwirkungen entstehen.
Weitere Informationen