Motivation
Am ETI wird zur Speicherung elektrischer Energie ein Modularer Multilevel-Umrichter (MMC) mit integrierten
Batteriemodulen untersucht. Dabei wird ein lebensdaueroptimierender Betrieb angestrebt, insbesondere um den
wirtschaftlichen Einsatz von Second-Life Batterien zu ermöglichen. Das Erreichen dieses Ziels am Gesamtsystem zu
validieren ist mangels Referenzsystem und aufgrund der Komplexität nicht möglich. Daher ist der Aufbau eines reduzierten
Systems sinnvoll, das die Verifizierung der Methoden zur Lebensdaueroptimierung und die Validierung der
Alterungsreduktion ermöglichen soll. Dies erfordert ein Power-Hardware-in-the-Loop-System (PHiL-System) zur Emulation
der Ströme, wie sie im realen Gesamtsystem auftreten.
Aufgabenstellung
Zum Testen von MMC-Zellen mit integrierten Batteriemodulen soll im Rahmen dieser Arbeit ein Prüfstand aufgebaut
werden, in dem ein Emulator mit mehreren MMC-Zellen einschließlich Batteriemodul verbunden wird. Der Emulator muss
dabei so in eine sichere Prüfumgebung eingebunden werden, dass ein realistisches Stromprofil eingeprägt werden kann.
Dazu sind folgende Schritte durchzuführen:
• Entwurf und Festlegung geeigneter Versuchsbedingungen (einschließlich eines Referenzsystems) und von
Auswertekonzepten für Langzeittests anhand passender Kriterien
• Definition des Testaufbaus, Analyse der elektrischen und thermischen Anforderungen
• Einarbeitung in die Nutzung und Einbindung des Emulators
• Auswahl der erforderlichen zusätzlichen Komponenten (Messtechnik, Schütze etc.), Aufbau des Prüfstands
• Implementierung der Systemüberwachung und der Datenaufzeichnung (Simulink, Python)
• Inbetriebnahme des Systems und Verifizierung mittels Kurzzeitmessungen
