2015-08-01  –  2019-03-31

204.083,32 EUR

ALSTOM Transportation Germany GmbH, Mannheim, Baden-Württemberg

0325830B

Netze [EB1820]

01160547/1  –  Bidirektionaler Mittelspannungsumrichter mit Hochvolt-SiC-Bauelementen zur gesteigerten Integration erneuerbarer Energien und innerstädtischer Speicher und innovative Netzstrukturen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

Ziel des Projektes ist die Demonstratorentwicklung eines hochkompakten, einphasigen bidirektionalen AC/DC-Umrichters mit Hochvolt-SiC-Bauelementen und galvanische Trennung durch einen HF-Transformator für die Anbindung an ein Mittelspannungsnetz. Dafür muss eine entsprechende Kühlauslegung für bahnübliche Rückkühleinheiten und spezielle Gate-Treiberschaltungen für resonantes und hartes Schalten der Hochvolt-SiC-Bauelemente unter Berücksichtigung der Isolationskoordination und entsprechender Normen für Bahnanwendungen mit Hilfe von Bombardier Knowhow entwickelt werden. Zunächst werden Messungen in den Unterwerken der VAG Freiburg durchgeführt, um den möglichen Speicher- und Netzkopplungsbedarf bewerten zu können. Anschließend werden neue Systemkonzepte zur Speicherintegration durch Bombardier entwickelt. Es wird ein Demonstrator mit neuartigen Hochvolt-SiC-Bauelementen entwickelt. Die Schaltfrequenz soll je nach Betriebsart (resonant oder hart kommutiert) um 20-40 kHz betragen. Die induktiven Komponenten werden so ausgelegt, dass sie die Anforderungen an die hohen Isolationsbeanspruchungen erfüllen. Eine entsprechende Regelung entwickelt und implementiert. Der Demonstrator wird durch ISE Fraunhofer aufgebaut und zusammen mit Bombardier im Labor in Betrieb genommen. Dabei muss insbesondere das Betriebsverhalten des Demonstrators und seine Netzrückwirkung an unterschiedlichen Netzen untersucht werden.