DC Microgrid

Projektziele

Das Projekt zielt darauf ab, DC-Mikronetze voranzutreiben, wobei der Schwerpunkt sowohl auf einzelnen Umrichtern und Topologien als auch auf dem gesamten System liegt, mit dem Ziel, eine stabile DC-Busspannung und ein effizientes Energiemanagement zu erreichen.

In den SAL Power Labs in Graz wird derzeit ein Systemdemonstrator aufgebaut, der Anwendungen umfasst, die an das DC-Mikronetz angeschlossen sind, darunter:

• AC/DC Einspeiseumrichter
• Batterie-Energiespeichersystem (BESS)
• DC-Autobatterie Ladegerät
• LED DC Beleuchtungssysteme
• Kompressoren für Kühlschränke
• PV-Wechselrichter
• Industrielles Schweißsystem
• Power Hardware-in-the-Loop (PHIL)-System, das zusätzliche Lasten emuliert

Darüber hinaus umfasst das Projekt die Untersuchung von Konzepten zur Umwandlung von MVAC in MVDC/LVDC (1400 V) unter Verwendung eines Halbleiter basierten Transformator Moduls (SST), welches als Demonstrator Hardware aufgebaut, getestet und evaluiert wird.

Ein besonderer Forschungsschwerpunkt liegt auf:

• Modularität und Skalierbarkeit der einzelnen Umrichter
• SST-Modulen und Integrationskonzepten
• Lichtbogenvermeidung und -erkennung
• Selektivität und Schutz bei Fehlern
• Neue Regelungsansätze und fortschrittlichen Energiemanagementalgorithmen
• Magnetische Komponenten - Design unter Verwendung der neuesten Kernmaterialien, Wicklungstechniken, Isolationstechnologien und Vergussverfahren
• Integrationstechnologien, die volumenoptimierte Designs ermöglichen

Projektkonsortium

• Silicon Austria Labs leitet das Projekt und entwickelt gemeinsam mit den Projektpartnern die einzelnen Umrichter und Wandler und integriert sie in einen umfassenden Systemdemonstrator mit innovativen Systemregelungs- und Energiemanagementfunktionen.
• AIT bringt sein Fachwissen im Bereich der Umwandlung von Mittelspannung in Niederspannung ein und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung des geplanten Halbleitertransformators.
• DEIF bringt sein Know-how aus den Bereichen Maritimen-Gleichstrom-Bordsysteme, Leistungswandler Regelungen und fortschrittliche Regelungsplattformen in das Projekt ein und unterstützt die Entwicklung einer stabilen Gleichstrom-Busspannungsregelung und effiziente Energiemanagement Algorithmen.
• Fronius unterstützt das Projekt mit seiner langjährigen Erfahrung im Bereich PV-Gleichstromsysteme und Wechselrichter mit seinem Know-how in den Bereichen Wechselstrom-/Gleichstromwandler, Lichtbogenschutz und Prüfung der Robustheit des Gleichstrom-Systemdemonstrators, einschließlich Schweißanwendungen.
• Infineon unterstützt das Projekt mit den neuesten Halbleiter-Leistungsschaltertechnologien und seinem Know-how in den Bereichen Leistungsmodule, Leistungshalbleiter, Strommesstechnologien und mit der neuesten Generation von PSOC-Mikrocontrollern für die Steuerung der Umrichter.
• Kite Rise Technologies ist ein aufstrebendes Unternehmen, das sich auf Natrium-Ionen-Batterietechnologien spezialisiert hat und Energiespeicher- und Notstromlösungen für den Systemdemonstrator bereitstellt.
• Končar verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Stromrichtern für leistungsstarke PV-Gleichstromsysteme und unterstützt die Entwicklung und Untersuchung des Batterie-Energiespeichersystems und des Halbleiter basierten Transformators (SST) durch die Bereitstellung von Testanlagen auf Systemebene, einschließlich Tests mehrerer SST-Module.
• Lasslop unterstützt das Projekt mit den neuesten magnetischen Komponenten für alle Wandler und nutzt dabei fortschrittliche Wicklungsstrukturen, modernste Kernmaterialien und moderne Vergusstechnologien.
• Nidec, ein Experte für Kühltechnologien, treibt DC-Lösungen für Kühlschränke und Wärmepumpen voran. Der Systemdemonstrator wird mit einem DC-gespeisten Wechselrichter und Kompressor Technologien ausgestattet sein und so zu einer energieeffizienteren Zukunft beitragen.
• Die TU Graz unterstützt das Projekt durch Innovationen und die Betreuung von MSc- und PhD-Studierenden, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf den neuesten Spannungs- und Stromwechselrichtertechnologien liegt.
• Terma verfügt über langjährige Erfahrung mit Gleichstrom-Nanonetzen für Batteriezellentests und bringt sein Fachwissen in den Bereichen Gleichstromwandler, Wechselrichter und Systembus-Spannungsregelung ein.
• Tridonic, ein Vorreiter bei der Weiterentwicklung von Gleichstromlösungen für die Industrie und aktives Mitglied der Open DC Alliance und der „Current OS Association“, unterstützt das Projekt mit Gleichstrom-Beleuchtungstechnologien und Fachwissen in den Bereichen Erdung und Schutz.