SysInd: Systemoptimierung aktiver und passiver Komponenten induktiver Übertragungssysteme für die Elektromobilität, Teilvorhaben: Analyse, Aufbau und experimentelle Erprobung von im Rahmen des Vorhabens erarbeiteten Schaltungstopologien und Ansteuerungsverfahren

Description: Das Projekt "SysInd: Systemoptimierung aktiver und passiver Komponenten induktiver Übertragungssysteme für die Elektromobilität, Teilvorhaben: Analyse, Aufbau und experimentelle Erprobung von im Rahmen des Vorhabens erarbeiteten Schaltungstopologien und Ansteuerungsverfahren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Intis Integrated Infrastructure Solutions GmbH.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.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Filter ? Hardware ? Elektrofahrzeug ? Wirkungsgrad ? Klimaschutz ? Elektromobilität ? Bauelement ? Effizienzsteigerung ? Entwicklungspotential ? Weiterentwicklung ?

Region: Niedersachsen

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Bereitsteller*in)
• Hochschule für Angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt, Technologietransferzentrum Elektromobilität (Mitwirkende)
• Intis Integrated Infrastructure Solutions GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2018-10-01 - 2021-09-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: SysInd: System optimization of active and passive components of inductive transmission systems for electromobility; Subproject: Analysis, design and experimental testing of circuit topologies and control methods developed within the project
  Description: The project deals with the development, design and control of grid-connected resonant-inductive transmission systems of higher power classes. Special attention will be paid to the necessary passive components, such as filters and transmission coils, and to the overall system-optimized control of the power electronics. Grid-coupled inductive transmission systems are of increasing interest in industry and are used, for example, as charging systems for electric vehicles. The use of modern and optimized circuit topologies and hardware components as well as the optimized control of the active components can significantly improve network perturbations and the efficiency of the transmission path. The integration and optimization of passive components to meet the future requirements of an inductive transmission link promises the possibility of an efficient, cost-effective and technologically optimized implementation, also with regard to increasing transmission power. The preliminary work so far has focused on the development of new, direct current control methods. In various applications an improved harmonic behavior and a higher robustness was shown even when using different hardware topologies. These methods react very dynamically and are independent of load changes, universally applicable and can also be implemented cost-effectively in programmable circuits (FPGA). The excellent dynamic properties of the direct methods have enormous potential for controlling and balancing the switching frequency of the converter with the resonant frequency of the inductive transmission path. The development and application of new methods for high-precision, dynamic and fault-tolerant synchronization with the resonant frequency can create further potential for increasing efficiency and improving the system perturbations. https://ufordat.uba.de/

Status

Aktiv

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