Patent DE 10 2022 207 036 erteilt!
Wir freuen uns über die Erteilung des Patents für unser „Verfahren zum Ansteuern eines mehrphasigen Zweipunkt-Wechselrichters“.
Der am Lehrstuhl LEE entwickelte neuartige Single Shared Inductor S²I-ARCP stellt eine Weiterentwicklung des klassischen Auxiliary Resonant Commutated Pole (ARCP)-Wechselrichters dar. Durch eine pfiffige Modifikation können in einem dreiphasigen System zwei Resonanzinduktivitäten im Hilfskreis eingespart werden, was zu einer deutlichen Reduktion von Bauraum und Kosten führt.
Der S²I-ARCP adressiert damit auf kosteneffiziente Weise ein fundamentales Problem moderner Wechselrichter: den Zielkonflikt zwischen geringen Schaltverlusten einerseits und niedrigen Spannungssteilheiten am Ausgang andererseits. Letztere müssen insbesondere in der Antriebstechnik begrenzt werden, um Wicklungen und Wälzlager elektrischer Maschinen vor Schädigungen zu schützen. In konventionellen Umrichtern lassen sich geringe Spannungssteilheiten jedoch nur auf Kosten erhöhter Schaltverluste oder durch zusätzlichen Filteraufwand am Ausgang realisieren.
Der S²I-ARCP ermöglicht hingegen, die maximale Dynamik der Leistungshalbleiter auszunutzen und gleichzeitig die Spannungssteilheit unabhängig davon auf einen frei wählbaren Wert einzustellen.
Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Ansteuerung der Hilfsschalter des S²I-ARCP dar. Das nun erteilte Patent zeigt hierfür einen innovativen und praktikablen Lösungsansatz auf.
Der Lehrstuhl für Leistungselektronik – einer der innovativsten Lehrstühle der FAU!
Zählt man die Erfinderungsmeldungen der Jahre 2022 bis 2024, so finden sich der Lehrstuhl für Leistungselektronik unter den ersten zehn!
Quelle: Am Department EEI wird Erfindergeist großgeschrieben.
[1] T. Lehmeier, A. Amler, Y. Zhou, M. März: Three-Phase ARCP Inverter Using Soft-Switching with a Single Shared Inductor. IEEE Transactions on Power Electronics, Feb. 2024, doi: 10.1109/TPEL.2023.3325162
[2] T. Lehmeier, A. Amler, Y. Zhou, M. März: Comparative Experimental Evaluation of a Three-Phase ARCP Inverter with a Single Shared Inductor Using SiC MOSFETs and Si IGBTs. IEEE Applied Power Electronics Conference (APEC), 2024,
DOI 10.1109/APEC48139.2024.10509084