APEC 2023

Nutzen Sie die Gelegenheit und treffen Sie unsere Expert:innen auf der APEC 2023 in Orlando!

Das Fraunhofer ISIT präsentiert auf der APEC 2023 Technologien zu folgenden Schwerpunktthemen:

Solid State Transformers (Smart Energy Router)

Um den Wandel hin zu Nachhaltigkeit und Effizienz in Verteilungsnetzen weiter voranzutreiben, sind neuartige technologische Lösungen erforderlich, die mehr Ladestationen für Elektrofahrzeuge und dezentrale erneuerbare Energiequellen bewältigen können. Diese Lösungen müssen bidirektionale Stromflüsse verwalten, sich aktiv an Veränderungen im Netz anpassen und bei höchster Leistung leicht rekonfigurierbar sein. Dies führt zu den Innovationen, die für moderne Verteilungsnetze erforderlich sind, um intelligenter und widerstandsfähiger zu werden und besser auf die Anforderungen einer sich schnell verändernden Energielandschaft vorbereitet zu sein.

Der Smart Energy Router (SER) bietet Lösungen für die Integration von Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge sowie die Möglichkeit, kritische MW-Lasten, wie z. B. Hyperscale-Rechenzentren, zu versorgen. Diese Art von Systemen stellt eine Herausforderung für das Netz dar und erfordert Unterstützung, um eine angemessene Leistung und einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang bieten SERs Netzdienste wie Blindleistungsunterstützung, MV/LVDC-Konnektivität und Spannungs-/Frequenzkontrolle.

Super-HEART

Mit Super-HEART zielen das Fraunhofer ISIT und die CAU Kiel auf die Entwicklung eines hochverfügbaren Stromrichters für die Multi-Source-Integration ab, der für kritische Anwendungen mit hohen Ausfallkosten geeignet ist. Gemeinsam mit akademischen Partnern haben wir umfangreiche Erfahrungen in der Entwicklung von mehrpoligen isolierten DCDC-Stromrichtern (>20 kW) gesammelt, wobei der Schwerpunkt auf hoher Verfügbarkeit und Fehlertoleranz liegt.  Für einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsdichte verwenden wir SiC-, GaN- oder Planartransformatoren und kundenspezifische Hochleistungs-Superkondensatoren entwickelt von unseren akademischen Partner*innen an der Universität Kiel und dem Trinity College Dublin (Irland).

GaN-based Converter

In dem Maße, wie neuartige Leistungsbauelemente aus der Forschung in die Industrie gelangen, ist die Charakterisierung dieser neuartigen Bauelemente und ihre Anwendung in leistungselektronischen Convertern von entscheidender Bedeutung, um das künftige Potenzial zu bewerten. Unter Berücksichtigung umfassender Charakterisierungsergebnisse für die Systementwicklung sind Rekordwerte von 200 kW/l Leistungsdichte, Wirkungsgrade über 99 % und Schaltfrequenzen über 1 MHz keine Seltenheit mehr.

Modular Multilevel Converter

Hocheffiziente Converter werden überall dort eingesetzt, wo die Energiewende zur Elektrifizierung unserer Gesellschaft führt. Modulare Multilevel Converter (MMC) mit höherem Wirkungsgrad, verbesserter Stromqualität, inhärenter Fehlertoleranz und erhöhter Dichte ersetzen die alten 2-Level-Inverter. Das Fraunhofer ISIT entwickelt ein breites Spektrum an Kompetenzen und Anlagen, darunter einen 10 kV - 500 kVA MMC mit 5-10 Vollbrückenmodulen pro Arm, basierend auf 1,7 kV IGBTs. Gemeinsam mit unseren Kunden entwickeln wir in unserem Mittelspannungslabor, das für Prüfungen bis 10 kV - 1,6 kA ausgestattet ist, mit modernsten Prüfgeräten und Hilfsumrichtern (z.B. 500 kVA 3Ph NPC) und Batterie-Emulationsmöglichkeiten Lösungen einschließlich MS-Stromrichtern für Netzbildungs- und Speichermanagementsysteme.