M.Sc. Lars Leister

M. Sc. Niklas Katzenburg

Motivation

In einen Modularen Multilevel Umrichter (MMC) lassen sich Batteriemodule integrieren, wodurch bei Einsatz im Stromnetz die Funktionalität als Umrichter mit der Funktion als Netzspeicher kombiniert werden kann. Der Betrieb eines solchen Systems ist komplex, sodass Power-Hardware-in-the-Loop eine sichere, schnelle und effektive Möglichkeit zur realitätsnahen Evaluierung von Regelungs- und Energiemanagementalgorithmen darstellt. Durch das Ersetzen des realen Batteriespeichers durch eine Batterieemulation können beispielsweise Ladestand, Temperatur oder auch Batterietyp ohne langwieriges Laden bzw. Entladen, Temperieren oder Austauschen des Batteriemoduls variiert werden.

Aufgabenstellung

Zunächst soll ein Batteriemodell für die Anwendung auf einem vorhandenen DC-Emulator simuliert und anschließend implementiert werden. Dabei kann teilweise auf vorhandene Modelle und insbesondere auf Parameter aus einer Vermessung des Batteriemoduls zurückgegriffen werden. Die Spannungsantwort des Emulators unter Beaufschlagung mit Stromverläufen wird anschließend mit denen des realen Batteriemoduls verglichen. Bei schnellem Fortschritt und erfolgreicher Validierung wird dann zusätzlich die Leistungselektronik eines MMC-Submoduls zwischen Last und Batterieemulation geschaltet. Das Verhalten des Emulators unter dieser dynamischen Belastung durch die Vollbrücke wird damit überprüft und die Anwendbarkeit für das Zielszenario festgestellt. Zusammenfassung der wichtigen Schritte:

• Literaturrecherche/Einarbeitung in die Emulator-Plattform und die Emulation von Batterien
• Simulation und Implementierung eines Batteriemodulmodells auf der Echtzeitplattform
• Vergleich und Validierung des Verhaltens der Batterieemulation mithilfe von Messdaten des realen Batteriemoduls
• Erweiterung des Aufbaus um das Leistungselektronikmodul und Vermessung/Validierung des Verhaltens