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BA – Regelkonzepte und Modulationsverfahren für H-Brücken Buck/Boost Konverter

Untersuchung von Regelkonzepten und Modulationsverfahren für einen H-Brücken Buck/Boost Konverter

Die Integration eines Schaltreglers in eine Batterie bietet vielfältigste Vorteile. So kann der Wandler nicht nur umfassende Schutzfunktionen (z.B. gegen Überladen oder Kurzschluss) übernehmen, er ermöglicht auch die Entkopplung der Zellenspannung von der Klemmenspannung des Speichers. Zu den Herausforderungen dieser Zielanwendung gehören überlappende, oft sehr enge beieinander liegende Ein-/Ausgangsspannungen und ein hoher Wirkungsgrad über einen sehr weiten Strombereich. Im Einzelfall ist auch ein möglichst fließender Wechsel der Energieflussrichtung angestrebt.

Im Rahmen der Arbeit sollen die vielfältigen Betriebsarten dieser H-Brücken-Topologie eingehend anhand von Strom-/Spannungs-Zeitdiagrammen und analytischen Betrachtungen untersucht werden. Dabei sind auch mögliche Ansätze zur Wirkungsgradsteigerung, wie eine variable Schaltfrequenz oder weiches Schalten (ZVS/ZCS), zu berücksichtigen.

Anschließend sind mögliche digitale und/oder analoge Modulations- und Regelverfahren zu untersuchen. Daraus ist ein für die Umsetzung des angestrebten Betriebsverhaltens geeignetes Modulations- und Regelkonzept zu entwickeln. Vorteilhaft beinhaltet das vorgeschlagene Konzept auch bereits applikationsspezifische Sonderfunktionen wie eine automatische Ladegeräterkennung bzw. die Möglichkeit eines Sleep-Modus mit minimalem Ruhestromverbrauch.

Bearbeiter: Andreas Linse

Betreuer: M.Sc. Madlen Kadur;
Prof. Dr.-Ing. Martin März;

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März