Durch Dezentralität und einfache Skalierbarkeit prägen erneuerbare Energien die Gestalt moderner Energienetze. So kann die Leistung einer Photovoltaikanlage nahezu beliebig ausgelegt und im Laufe der Betriebszeit erweitert werden. Modulare Leistungselektronik spielt hierbei eine entscheidende Rolle, da sie abhängig von der Anwendungssituation konfiguriert werden kann. Wird eine galvanische Isolation gefordert, dann kommt häufig eine Multi-Active Bridge (MAB) zum Einsatz. So kann an jedem Port eine eigene Anwendung oder ein eigenes Netz angeschlossen werden. Der sich daraus ergebende Energy Router lenkt den Leistungsfluss durch einen Mehrwicklungstransformator in beliebige Richtungen. Eine vollständige Modularität wird dabei allerdings nur erreicht, wenn die Regelung ebenso modular aufgebaut ist. In vorangegangenen Arbeiten wurde daher die dezentrale Modular Active Cell (MAC) Regelung entworfen und getestet.
Ziel dieser Masterarbeit ist es, die Funktionalität der MAC-Regelung so zu erweitern, dass sich die Effizienz über einen weiten Arbeitsbereich hinweg verbessert. Aktuell erfolgt ein rapider Verlust des Zero-Voltage-Switching (ZVS) im Fall von einem abweichenden Spannungsübersetzungsverhältnis. Deshalb soll hierzu der Stand der Technik bei MAB-Konvertern mit zentraler Regelung erfasst werden, der die verschiedenen Möglichkeiten der Erweiterung des ZVS-Bereichs aufzeigt. Anschließend sollen diese Möglichkeiten im Einzelnen hinsichtlich einer Übertragbarkeit auf die dezentrale MAC-Regelung evaluiert werden. Dabei bleibt das gesamte Regelkonzept weiterhin idealerweise dezentral und damit vollständig modular. Geeignete Simulationen sollen diese Konzepte validieren und optional können diese auch an bestehender Hardware implementiert werden.
Bearbeiter: Huiqi Zhang
Betreuer: Niklas Stöcklein, Raffael Schwanninger
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März