Fraunhofer-Institut für SiliziumtechnologieDas Fraunhofer ISIT verfügt über ein breites Spektrum an Kompetenzen und Einrichtungen, darunter auch Mittelspannungsstromrichter für Netzformungs- und Speichermanagementsysteme. Mit seinem Labor, das mit modernster Messtechnik ausgestattet ist, ist das ISIT ideal für die Prüfung und das Prototyping von Mittelspannungskomponenten und -umrichtern geeignet. Durch die Kombination des Know-hows des ISIT mit den technischen Anforderungen seiner Kunden kann das ISIT fortschrittliche Mittelspannungslösungen für die Entwicklung der modernen Hybridnetze der kommenden Jahre entwickeln.
Mittelspannungslabor
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Modularer Multilevel-Konverter Prototyp
Das Fraunhofer ISIT entwickelt modulare Hochleistungs-Multilevel-Konverter (MMCs). Unser 10-kV-Prototyp, der für den direkten Anschluss an das Mittelspannungsnetz konzipiert ist, hat folgende Eigenschaften:
- Modularer 10 kV-Multilevel-Konverter mit 500 kVA Verarbeitungsleistung
- 48 Module, 9 Stufen Ausgangsspannung
- Geeignet für die Realisierung von MVAC-, MVDC- und Hybridnetzen
- Entkopplung von Netzen unabhängig von Frequenz, Spannung und Qualität
- Integration von erneuerbaren Energien und Energiespeichersystemen in das Netz
- Breiter DC-Ausgangsspannungsbereich für Mittelspannungssysteme
- Steuerung des Lastflusses und Bereitstellung von Blindleistung
- Step-down-Betrieb zur Erhöhung der Interkonnektivität mit Hybridnetzen
- DC-Fehlerüberbrückung durch Einsatz der Vollbrückentechnologie
- Innovatives Überstrommanagement zur Unterstützung von AC-Netzen
Testfelder
Die Prüffelder am Fraunhofer ISIT erstrecken sich über einen größeren Bereich, der mehrere Prüfstände mit modernster Ausstattung umfasst. Unter Einsatz neuester Technologien kann im Mittelspannungslabor eine breite Palette von Prüfungen durchgeführt werden, von Großprüfständen bis hin zu Prüfeinrichtungen auf Komponentenebene mit einer Umwälzleistung von bis zu 1 MW, die durch Flüssigkeits- und Luftkühlung unterstützt wird.
Prüfstand für Wechselrichter
- Verfügbarkeit eines 3-Phasen-100-kW-Automobilwechselrichter-Prüfstands
- Schnelle Bewertung verschiedener kommerzieller und kundenspezifischer Gate-Treiber und Ansteuerungsstrategien
- Gleichzeitige Überwachung von 24 thermischen Hotspots für reale Design-Stress-/Missionstests möglich
- Validierung verschiedener thermischer Modelle für die Leistungsbewertung von Leistungshalbleitermodulen
- Bewertung aktiver thermischer Kontrollstrategien für verschiedene Einsatzprofile
- Anschluss an eine aktive Last für eine vollständige Lastprofilkontrolle
Schnelles Prototyping
- Entwicklung, Validierung und Implementierung von AC-, DC- und hybriden AC-DC-Microgrids
- Echtzeitsimulation von Netzen mit erneuerbaren Energien und Energiespeichersystemen.
- Untersuchung der Schnittstelle zwischen realen Geräten und emulierten Systemen
- Modellierung und Steuerung netzgekoppelter Stromrichter für eine stabile und gut gedämpfte Dynamik
- Skalierbare Struktur des Spannungsquellen-Umrichtermodells für nichtlineare umrichterdominierte Stromversorgungssysteme
- Verbesserte Blindstromunterstützung zur Verbesserung der Fähigkeit zur Spannungswiederherstellung unter schwachen Netzbedingungen