BA – Entwicklung eines modularen dreiphasigen galvanisch isolierenden Spannungswandlers

Anders als bei konventionellen Kraftwerken zeigt die installierte Leistung von erneuerbaren Energiequellen eine deutlich höhere Bandbreite. Gleichermaßen ist die Wahl der Systemspannung in modernen LV DC-Netzen weniger standardisiert als in typischen LVAC-Netzen. So werden Rechenzentren typischerweise mit 400 V versorgt, Industrienetze mit 650 V und Ladeparks mit bis zu 1,5 kV. Leistungselektronik kann jedoch typischerweise nur bei kleinen Variationen der Netzspannung mit höchster Effizienz betrieben werden. Gleichermaßen führt eine Überdimensionierung der Leistungselektronik zu einer deutlichen Reduktion der Effizienz im niedrigen Leistungsbereich.

Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen bestehenden modularen galvanisch isolierenden Spannungswandler so zu erweitern, dass er an einem dreiphasigen Transformator betrieben werden kann. Die maximale Eingangsspannung des Wandlers soll 400 V, der maximale Transformatorstrom 20 A betragen. Im Vergleich zu einer einphasigen Lösung führt der dreiphasige Transformator zu einer geringeren Spannungszeitfläche an den Wicklungen, wodurch die Windungen bei dem angestrebten Betrieb leichter in eine Leiterplatte (PCB) integrierbar sind. Der Fokus der Arbeit liegt hierbei auf der Entwicklung der Leistungselektronik und der Integration des Transformators in die PCB.

Bearbeiter: Martin Lindner

Betreuer: Raffael Schwanninger, Niklas Stöcklein

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März