Das Projekt "Fehlerortung im Frequenzbereich und EMV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Medizintechnik durchgeführt. Im AP 4 'Fehlerortung in verzweigten Energieversorgungsnetzen und EMV im Umfeld der Hochspannung' des Gesamtvorhabens 'Diagnose- und Monitoringsystem für Kabelnetze der Zukunft' sind folgende Ziele für die Otto-von-Guericke Universität Magdeburg aufgeführt: 1. Weiterentwicklung der Aufbereitung von Messsignalen geringer Amplitude und unbekannter Skalenverhältnisse mit Hilfe weit entwickelter Transformationsalgorithmen (Wavelet-Transformation) 2. Adaption 'Neuronaler Netzwerke' zur automatischen Signalbewertung und -interpretation 3. Entwicklung von Algorithmen zur automatischen Analyse verzweigter Strukturen und Sondierung der Anwendung bei TE-Quellen 4. Sicherstellung der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) des Hochspannungsmesssystems 5. Gewährleistung der EMV an online Sensoren der Teilentladungsmesstechnik. Zur Lösung der aufgezeigten Probleme sind durch Anwendung der Leitungstheorie spezifische Modelle zur Beschreibung der Ausbreitungsvorgänge der Messimpulse auf den Leitungen zu entwickeln. Für die Simulation und die Erstellung von notwendigen Algorithmen wird das Programm MATLAB genutzt. In die Simulation fließen exakt zu bestimmende Kabelparameter ein, wodurch die Genauigkeit wesentlich erhöht werden kann. Im Bereich EMV werden die Beeinflussungen theoretisch und messtechnisch analysiert. Nach einer Bewertung werden gezielte EMV-Maßnahmen geplant, umgesetzt und abschließend nochmals messtechnisch überprüft.
Das Projekt "Teilprojekt: Erforschung und Berechnung eines breitbandigen Strommess-Shunts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik, Fachgebiet Energietransport und -speicherung durchgeführt. Im Verbundprojekt EStroS wird ein Strommess-Shunt entwickelt, mit dem zum ersten Mal eine sehr schnelle und gleichzeitig genaue Messung der Stromänderung in der neuesten Generation von HGÜ-Anlagen ermöglicht wird. 'Ein Shunt ist ein niederohmiger elektrischer Widerstand, der zur Messung des elektrischen Stromes verwendet wird (Messwiderstand). Der Strom, der durch einen Shunt fließt, verursacht einen zu ihm proportionalen Spannungsabfall, der gemessen wird.' Auf der Grundlage der Strommessung mit hoher Bandbreite soll der Schutz der modernen HGÜ-Energieanlagen vor Ausfällen gewährleistet werden. Das erhöht die Netzstabilität und somit die Versorgungssicherheit. Die Universität Duisburg-Essen wird innerhalb des Projekts einerseits die theoretischen, mathematischen und simulatorischen Grundlagen erarbeiten, andererseits wird sie die realisierten Proben, Versuchsmuster und Prototypen in Laborumgebung auf die angestrebten Eigenschaften überprüfen. Die wissenschaftlichen Tätigkeiten der Universität umfassen zunächst das Durchführen von elektromagnetischen Feldsimulationen. Parallel dazu erfolgen die messtechnischen Untersuchungen an möglicherweise geeigneten Werkstoffen. Daraufhin werden die erfolgversprechendsten Varianten für den Shunt umgesetzt und messtechnisch untersucht. Dabei werden der Frequenzgang, das Wandlungsmaß als Funktion der Temperatur und die elektromagnetische Verträglichkeit untersucht. Abschließend erfolgen die Untersuchungen am Gesamtsystem.
Das Projekt "Erforschung EMV-Verhalten bei abgehängten Leiterseilen bei enger Zuordnung von neuen Seilkonstruktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. durchgeführt. In dem F&E- Vorhaben sollen alle erforderlichen Grundlagen für eine innovative 'Raumoptimierte Freileitung' erforscht und geprüft, sowie eine Versuchsanlage realisiert werden, die nach Inbetriebnahme hinsichtlich ihrer technischen Machbarkeit untersucht wird. Die Idee der neuartigen 380 kV-Freileitungsbauweise besteht darin, diese kompakt zu gestalten und so den 'Landschaftsverbrauch' so gering wie möglich zu halten. Die Zielstellung ist es daher, die Höhe der Masten, den Durchhang der Leiterseile sowie die Trassenbreite zu reduzieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: KEYMILE GmbH; eRAD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KEYMILE GmbH durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, im Rahmen von acht Teilvorhaben den Aufbau, die Erprobung und Demonstration sowie die Evaluierung eines neuartigen Verleihsystems für Pedelecs und E-Motorräder zu erforschen. Das beantragte Verbundprojekt orientiert sich dabei an typischen Lebensräumen und Arbeitszusammenhängen potenzieller Elektromobilitätsnutzer, also der Endkunden. Ziel des Teilprojekts ist die Entwicklung eines Kommunikationsmoduls, das unter Zuhilfenahme des GPS die Möglichkeit bietet, sowohl Auskunft über den derzeitigen Aufenthaltsort der Leihpedelecs zu erhalten, als auch die vom Datenlogger des Rades bereitgestellten Informationen kontinuierlich und insbesondere unmittelbar an die zentralen Serversysteme zu übermitteln. Dabei sind die Verfügbarkeit des Mobilfunknetzes als auch GPS-System, Interface zu Datenloggern bzw. Datenquellen von Motor, Getriebe und weiteren Sensoren, technologische Herausforderungen. Die Entwicklung ist ein wesentlicher Baustein der Arbeiten des Ast. für ein wirtschaftliches Pedelec-Verleihsystem und auch vor der Usability-Forderung. Das innovative Arbeitsprogramm umfasst die nachfolgend umrissenen Arbeitsschritte: Feststellung und Analyse der vorhandenen Hard- und Softwareinterfaces, Sensorik und Aktorik; Analyse der zusätzlich erforderlichen Sensoren unter Berücksichtigung der Umweltrandbedingungen (Temperatur, mechanische Stöße, EMV); Schaltungsdesign, Prototypenerstellung; Test und Erprobung aller Komponenten im Zusammenspiel.
Das Projekt "Teilvorhaben: Mehrphasiger Umrichter und EMV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Hochfrequenztechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Ziel des Gesamtprojektes liegt einerseits in der Erforschung eines ganzheitlich optimierten aufwandsarmen Antriebes, definiert von der stromführenden hochvoltseitigen DC-Leitung bis zum mechanischen Abtrieb an der Maschinenwelle. Neben der effizienten elektromechanischen Energiewandlung als Grundfunktion besteht die ganzheitliche Optimierung im integralen Design von elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) unter Berücksichtigung der Umweltaspekte mehrsträngiger Maschinen sowie dem Leichtbau der Maschine. Andererseits soll darüber hinaus eine Prüfstandsplattform für Elektrofahrzeugsubsysteme, -module und -komponenten erforscht werden. Das IHF liefert hierzu den Beitrag der begleitenden EMV-Analyse zunächst der verwendeten Bauteile, danach der aufgebauten Umrichterstränge und schließlich der Kombination dieser Stränge zum fertigen Umrichter in seiner Fahrzeugumgebung. 2. Arbeitsplanung: Von den sieben Arbeitspaketen des Gesamtvorhabens wird das IHF wird in AP 1,2 und 6 Beiträge liefern. AP1: Erarbeiten des theoretischen Hintergrunds für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) im Elektromobil. Störungen auf Bauteilbasis, die Ergebnisse fließen in ein Simulationsprogramm ein. AP2: Simulation und Messung der Störaussendung eines Umrichterstranges, es werden mehrere Iterationen bis zum optimierten Ergebnis erwartet, die Erkenntnisse erweitern das Simulationsprogramm. AP6: Simulation und Messung der Störaussendung des fertigen Umrichters einschließlich seiner Einbauumgebung im Fahrzeug.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Prototyp-Entwicklung und System-Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KSB SE & Co. KGaA durchgeführt. In dem Vorhaben sollen drehzahlerhöhende und -regelnde Leistungselektroniken miniaturisiert und in elektrische Pumpenantriebe integriert werden. Der Hauptentwicklungsaufwand liegt hierbei auf der Miniaturisierung und Integration der Leistungselektronik in das Motorgehäuse. Hierfür wird eine zweistufige Strategie verfolgt: zunächst wird die Schaltung spezifisch auf die Anwendung ausgelegt, indem z.B. die Energiespeicherung durch die rotierenden Massen der Pumpe eingerechnet werden. Im zweiten Schritt werden die verbleibenden Komponenten durch eine neue Aufbautechnik so weit wie möglich integriert. Zum Einsatz soll die Einbett-Technologie kommen, bei der Leistungsschalter und andere Bauelemente direkt in den Schaltungsträger integriert werden. Diese neuartige Verbindungstechnik erlaubt gegenüber konventionellen Aufbauten sehr kurze Verbindungswege mit sehr niedrigen parasitären Induktivitäten. Die damit möglichen höheren Schaltfrequenzen erlauben kleinere und verlustärmere magnetische Bauteile, einen verbesserten elektromagnetischen Entwurf sowie einen reduzierten Aufwand für EMV-Filterung. Die Integration der Leistungselektronik in den Elektromotor erfordert eine Überarbeitung der elektromechanischen Motorkonstruktion, der reduzierte Kühlbedarf der miniaturisierten Leistungselektronik soll vom Motor-Kühlkreislauf übernommen werden. Mit Konstruktion, Fertigung und Integration von Leistungselektronik und Motor in einem Versuchsträger soll das Potenzial dieser Lösung demonstriert werden. Dazu sollen Simulation, Verifikation und Qualifizierung des integrierten Systems in einem Prototyp- und Demonstrationsvorhaben erfolgen. AP 1: Projektmanagement (KSB) AP 2: Erarbeitung der Spezifikation (alle Partner) AP 3: Entwicklung+Aufbau Prototyp-Steuerelektronik (Phase 1; TRL 5) AP 4: Entwicklung und Aufbau von Prototypen (Phase 2; TRL 6) AP 5: Aufbau einer Versuchs- und Demonstrationsanlage (Phase 2; TRL 7) AP 6: Qualifizierung des Antriebssystems (Phase 2; TRL 8)
Das Projekt "Teilvorhaben: Wissenschaftliche Begleitung des Vorhabens 'Kommunen im neuen Licht Erfurt'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Fachbereich Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften durchgeführt. Wissenschaftliche Begleitung der Stadt Erfurt bei 'Kommunen im neuen Licht'. Während Energieeffizienz, wirtschaftliche, soziale und technische Verträglichkeit sowie photometrische Normwerte für LED-Beleuchtungen von der TU Berlin bearbeitet werden, liegt hier der Schwerpunkt auf zukünftigen Nutzungsszenarien der neu geschaffenen Infrastrukturen im Sinne von smart Grids und E-Energy. Diese Fragestellungen ergeben sich durch den Einsatz neuartiger, logisch gekoppelter Festkörperleuchtmittel an Stelle der verbreiteten Gasentladungslampen. 1 Erstellung eines erweiterten Pflichtenhefts für ein integriertes e-Energysystem mit neuartigem Betriebsverhalten und Diensteangeboten. 2 Untersuchung verfügbarer Kommunikations- und Steuerungslösungen auf ihre Offenheit für künftige und erweiterte Anwendung. 3 Entscheidungsunterstützung für die Planer. 4 Untersuchung der elektromagnetische Verträglichkeit (EMV- Beurteilung, Netzschonung, Netzreserven) z.B. für e-Mobility Anwendungen und Regelleistung. 5 Kompatibilität und erforderliche Offenheit von Licht-, Kommunikations- und Energiesystemen im Straßenraum-Modellierung, 6 Simulation, Erprobung von gekoppelten e-Energy-Konzepten 7 Aufzeichnung der Betriebsergebnisse über einen Teil der Lebensdauer: Kommunikationskosten. 8 Demonstration oder Simulation von Einzelkomponenten
Das Projekt "Teilvorhaben: Neue Konzepte für elektrische Maschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AEM - Anhaltische Elektromotorenwerk Dessau GmbH durchgeführt. Ein hoher Wirkungsgrad von Elektrofahrzeugen erfordert die optimale Abstimmung und Kompatibilität der in das Fahrzeug integrierten Hochvoltbatterie, leistungselektronischen Wandler und Antriebe. Lösungen für schnelle, hochstromfähige Zwischenspeicher, energieeffiziente Antriebsregelungen und deren Integration in ein System sind im Kfz-Markt noch nicht Stand der Technik. Durch neue, dynamische Speichertechnologien kann die Energieeffizienz von Hybrid- und Elektrofahrzeugen speziell im Stadtverkehr drastisch erhöht werden. Die Verwendung höherer Taktfrequenzen und verbesserter Ansteuerverfahren der Fahrzeugumrichter gekoppelt mit einem verbesserten Motorendesign, welches die Verkopplungen zwischen Umrichter, Motor und Fahrzeug, reduziert, bietet ein Potenzial zur Erhöhung der Effizienz, der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer bei reduzierten EMV-Maßnahmen und einer Gewichtsund Volumenreduktion. Zur deutlichen Reduktion zukünftigen Entwicklungszeiten und -kosten müssen begleitend die Methoden zur Modellierung und Simulation von Elektro- und Hybridfahrzeugen weiterentwickelt werden. Das Projekt schafft einerseits die Grundlagen, dass die Energie effizienter gespeichert und gewandelt werden kann, und andererseits, dass die notwendigen hochgetakteten leistungselektronischen Stellglieder EMV-kompatibel in das System integriert werden können. Das Verbundprojekt teilt sich in die drei Themengebiete 'Zwischenspeicher', 'Antrieb' und 'Systemebene'. Im Teilprojekt 'Zwischenspeicher' wird die Nutzung von Superkondensatoren unter Einbeziehung von Gleichspannungswandlern untersucht. Im Teilprojekt 'Antrieb' wird das optimale Zusammenspiel von Umrichter und Motor einschließlich einer wirkungsgradoptimierten systemkompatiblen Regelung betrachtet. Im Teilprojekt 'Systemebene' wird die Integration der Komponenten in das System unter Aspekten der Elektromagnetischen Verträglichkeit analysiert und verbessert.
Das Projekt "Definition und Analyse verschiedener induktiv gekoppelter Leistungsübertragungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ENASYS GmbH durchgeführt. Das Gesamtvorhaben dient der Schaffung einer bidirektionalen drahtlosen Schnittstelle (Hardware/Software) zwischen Fahrzeug und Smart-Home zur Übertragung elektrischer Energie. Traktionsbatterien von E-Fahrzeugen können so als quasistationäre Speicher für das Gesamtsystem verfügbar werden. Die Schnittstelle ist für hohe Sicherheit auszulegen und es werden nur freigegebene Nutzer für Energieflüsse zwischen Haus und Fahrzeug zugelassen. Die betrachteten (quasi-) stationären Energiespeicher und induktiv gekoppelten Komponenten werden über eine Software-Schnittstelle miteinander kommunizieren und so einen Energiefluss untereinander erlauben. Weiterhin soll eine Mensch-Maschine- Schnittstelle bestehen, für Android-Endgeräte (Tablets und Smartphones). Das Gesamtsystem wird in einem umfangreichen Feldversuch erprobt mit nachfolgender Datenauswertung. Teilvorhaben ENASYS: Es werden induktive bidirektionale Übertragungssysteme definiert und an Prototypen untersucht. Hierbei bestimmen die elektrischen und mechanischen Anforderungen von Gebäude- und Fahrzeugseite das Design. Das gewählte Übertragungssystem wird an die Leistungs- und Kommunikationskomponenten von Fahrzeug und Gebäude angepasst. AP1: Spezifikationen/Lastenheft Interaktion Smart-Home/BEV AP1.3 - Hardware, Messtechnik, Software stationär AP1.4 - BEVs, Induktion AP2: Entwicklung/Test Einzelkomponenten für Interaktion Smart-Home/BEV AP2.1 - Batterien, Energiemanagement AP2.2 - BEVs AP2.3 - Smart-Home AP3: Integration / Feldtest Gesamtsystem Smart-Home und BEV AP3.1 - Betreuung Feldtest BEVs AP3.2 - Betreuung Feldtest Smart-Home AP4: Normung/Standardisierung AP4.2 - Normen BEV-Gebäude-Kopplung AP5: Sicherheit/Zuverlässigkeit AP5.1 - FMEA Einzelkomponenten / Gesamtsystem AP5.2 - EMV-Betrachtung AP5.3 - Übertragung / Optimierung Komponenten und Systemebene AP6: Projektkoordination AP6.2 - Öffentlichkeitsarbeit
Das Projekt "LiB2015-BatMan -Batteriemanagement für mobile Lithium-Ionen-Energiespeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEMAC - Gesellschaft für Mikroelektronikanwendungen Chemnitz mbH durchgeführt. Das Vorhaben BatMan adressiert die Erforschung und Entwicklung von Grundelementen zur flexiblen Konfiguration von applikationsspezifischen Batterien (Li-Ion) - einschließlich deren Batterie-Management-Systemen (BMS). Um die Nachhaltigkeit der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse sicherstellen zu können, wird im Entwicklungsprozess dem Aspekt der Modularität eine hohe Bedeutung zugemessen. Mit Projektabschluss soll der Demonstrator einer Li-Batterie für eine Nennspannung vorliegen. Das Gesamtsystem setzt sich dabei aus den zu erforschenden Batteriekomponenten und dem BMS zusammen. Auf der Basis dieses Funktionsmusters wird die Realisierbarkeit des Modulkonzeptes, dessen Flexibilität und die breite Einsatzfähigkeit der Systemkomponenten im LEV (Leicht-Elektrofahrzeug)- und EV (Elektrofahrzeug)- Markt nachgewiesen. Die GEMAC erforscht in BatMan kosteneffiziente und zuverlässige AVT-Lösungen für die geplanten Batteriesubmodule. Schwerpunkte der F&E-Arbeiten sind Gehäuselösungen, die eine Minimierung des Störverhaltens unter EMV- und ESD-Aspekten sowie eine hohe thermo-mechanische Zuverlässigkeit gewährleisten. Die AVT umfasst den Aufbau der BMS-Elektronik sowie die Montage der BMS-Elektronik und Sensoren in die Gehäuse. Zuverlässigkeitsaspekte werden dabei mit höchster Priorität bearbeitet.
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