Hochstromfähige Platine für zukunftsweisenden Multilevel-Inverter Prototyp fertiggestellt

Christian Hanzl von der Forschungsgruppe ELS mit der neu entwickelten Platine; Foto: THI

Wissenschaftliche Untersuchungen können starten

In der Forschungsgruppe Elektromobilität und Lernfähige Systeme (ELS) am Institut für Innovative Mobilität (IIMo) wurde ein Platinen-Prototyp mit der neuartigen PECIN-Schalterstruktur als Teil eines kompletten Prüfstandes fertiggestellt.

Der Aufbau des Multilevel-Inverter Prüfstandes dient der Evaluation von verschiedenen Schalterstrukturen, Systemkonzepten, wie z.B. optimale Stufenhöhe, und Ansteuerungsverfahren. Die verschiedenen Multilevel-Inverter sollen unter anderem hinsichtlich ihrer Systemeffizienz mit der eines konventionellen dreiphasigen Zweipunkt-Umrichters verglichen werden.

Der Schaltplan und das Layout der Platine wurden komplett hausintern entwickelt. Bei der Platine handelt es sich um eine Modulplatine, was es ermöglicht, 15 prismatische Lithium-Ionen Zellen je nach Anforderung an Strom und Spannung parallel oder seriell zu verschalten. Damit entstehen Spannungen pro Modulplatine von etwa 60 V. Eine serielle Verschaltung mehrerer Modulplatinen erlaubt eine höhere Systemspannung.

Als einer der nächsten Schritte soll die Hardware in Betrieb genommen werden, um anschließend SPICE, Simulink und FEM Modelle auf Platinenebene zu validieren. Nach Fertigstellung der restlichen Komponenten des Prüfstandes sollen verschiedene Betriebsstrategien und Modulationsarten untersucht werden, um eine Aussage hinsichtlich optimales Systemdesign geben zu können.