3-phasiger PV-Wechselrichter für den Laboreinsatz

Der modulare Aufbau ermöglicht den effizienten Test neuester Schaltungstopologien und Halbleitermodule. Mit dem digitalen Signalprozessor und der umfangreichen Messwerterfassung können neue Regelalgorithmen praxisnah untersucht und optimiert werden.

Leistungselektronik

Im Thema Leistungselektronik beschäftigen wir uns mit folgenden Arbeitsgebieten

 

Leistungselektronik für PV- und Speichersysteme

Hochleistungs­umrichter

Leistungselektronik für Stromnetze

 

Leistungselektronik für Mittelspannungs­anwendungen

 

Leistungselektronik für Elektromobilität

 

Akkreditiertes Labor

TestLab Power Electronics

 

Effiziente und hochfrequente Leistungselektronik

Leistungselektronik zählt heute in Bereichen wie der erneuerbaren Energieerzeugung, der Energiespeicherung oder der Elektromobilität zu den Schlüsseltechnologien, die einen entscheidenden Beitrag zum Umbau unserer Energieversorgung leisten können.

Durch disruptive Technologien wie z.B. Leistungshalbleiter aus Siliciumkarbid oder Galliumnitrid können heute deutlich verbesserte Schaltungskonzepte realisiert werden. Leistungselektronische Wandler und Systeme können wesentlich kleiner, leichter, effizienter sowie auch kostengünstiger realisiert werden. Darüber hinaus können in der Leistungselektronik durch die immer stärkere Rechenleistung, höhere Dynamik und bessere Systemkenntnis völlig neue Funktionalitäten, wie z.B. im Bereich der Netzregelung, überhaupt erst realisiert werden.

Das Fraunhofer ISE entwickelt in modern und umfangreich ausgestatteten Labors leistungselektronische Komponenten und Systeme für Anwendungsgebiete wie der erneuerbaren Energieerzeugung, der Energiespeicherung und der Elektromobilität. Neben der stationären Ladeinfrastruktur, der induktiven Energieübertragung sowie der mobilen Wandler in Elektroautos liegt unser Fokus auch ganz besonders auf dem Schienenverkehr und der Luftfahrt. Dazu entwickeln wir Wechselrichter, Umrichter sowie DC/DC-Steller in einem breiten Leistungs- und Spannungsbereich, von einigen Watt bis mehreren Megawatt.

Ferner stellt die Regelung von Stromnetzen einen ganz wesentlichen Fokus unserer Aktivitäten dar. Wir arbeiten unter anderem an der Flexibilität vorhandener Netzstrukturen durch die Entwicklung von Mittelspannungsumrichtern zur bidirektionalen Kopplung von Tram- und Bahnnetzen oder zur Anbindung größerer Batteriespeicher in höheren Spannungsebenen. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Regelung von Wirk- und Blindleistung auf Nieder-, Mittel- und Hochspannungsebene, der aktiven Filterung von Strom- und Spannungsoberwellen sowie der Bedämpfung von Resonanzen durch neuartige Reglerkonzepte. Die Transformation heutiger, auf rotierende Generatoren basierender Stromnetze hin zu wechselrichtergeführten Netzen sowie die intersektorale Kopplung sind dabei unsere obersten Ziele damit die Energiewende in ihrer vollen Breite realisiert werden kann.

 

 

Treffen Sie die Experten zum Thema Leistungselektronik auf folgenden Messen und Konferenzen

1. Symposium Mittelspannungs-Leistungselektronik 2017

Fraunhofer-Forum, Berlin  /  28.9.2017

Industriearbeitskreis Mittelspannungs-Leistungselektronik

Die nächste Veranstaltung findet im September 2018 statt.

Ausgewählte Forschungsprojekte

 

NETfficient

Energieeffizienz und Ökonomie für smarte Kommunen durch integrierte Multi Speichertechnologie

 

BiLawE

Bidirektionale, induktive Ladesysteme wirtschaftlich im Energienetz

 

GaN-resonant

Effiziente, hochkompakte Hochfrequenz-Leistungselektronik mit GaN-Transistoren

 

Zukunftskraftwerk PV

Konzept für Wechselrichter-Regler in PV-Kraftwerken

Olivier  Stalter

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Dr.-Ing. Olivier  Stalter

Leistungselektronik

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5467

Fax +49 761 4588-9467

Stephan  Liese

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Stephan  Liese

Leistungselektronik für PV- und Speichersysteme

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5890

Sönke  Rogalla

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Sönke  Rogalla

Leistungselektronik für Kraftwerke und Stromnetze

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5454

Fax +49 761 4588-9454

Bruno  Burger

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Prof. Dr. Bruno  Burger

Leistungselektronik für Mittelspannungsanwendungen, Effiziente und hochfrequente Leistungselektronik

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5237

Stefan  Reichert

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Stefan  Reichert

Leistungselektronik für Elektromobilität

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5476

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Isabelle  Binninger

Sekretariat

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-2120

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Ute  Wickert

Referentin

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5617

Fax +49 761 4588-9617

Veröffentlichungen

 

YearTitle/AuthorDocument Type
2016Central inverters and PV power plant concepts: Basic requirements, circuits, efficiency, reliability, cooling, power plant concepts, development trends, system design of PV power plants
Rogalla, S.
Conference Paper
2016Design and development of LLC DC/DC converter for fuel cell range extender application
Mahajan, A.; Reichert, S.
Conference Paper
2016Dynamische Stabilität von PV-Dieselsystemen
Singer, R.
Conference Paper
2016Grid codes for PV inverters: International requirements, low voltage ride trough (LVRT), inverter efficiency, harmonics, measurement results, field experience
Rogalla, S.
Conference Paper
2016Investigation of 3-level-topology MNPC for aerospace applications with SiC-MOSFET-based power modules
Schöner, C.; Hensel, A.; Zambrano Cambero, J.C.
Conference Paper
2016Microgrids and PV-Diesel Systems
Rogalla, S.
Conference Paper
2016A novel control algorithm for grid-connected inverters improving power quality using voltage control and virtual impedance
Reichert, S.; Stickan, B.
Conference Paper
2016Source-driven and resonance-driven harmonic interaction between PV inverters and the grid
Rogalla, S.; Ackermann, F.; Bihler, N.; Moghadam, H.; Stalter, O.
Conference Paper
2016Stability analysis of droop-control in diesel-hybrid systems
Reichert, S.; Singer, R.
Conference Paper
2016Übersicht: PV-Diesel-Systeme
Rogalla, S.
Conference Paper
2015Comparison of different control strategies for series-series compensated inductive power transmission systems
Tritschler, J.; Goeldi, B.; Reichert, S.; Griepentrog, G.
Conference Paper
2015Elektrische Instabilitäten von PV-Kraftwerken - Verborgene Risiken für Qualität und Lebensdauer
Dötter, G.
Conference Paper
2015Photovoltaics in microgrids. An overview of grid integration and energy management aspects
Bacha, S.; Picault, D.; Burger, B.; Etxeberria-Otadui, I.; Martins, J.
Journal Article
2015Prüfungsmethoden und -ergebnisse von Lichtbogendetektoren
Dötter, G.
Conference Paper
2015Solarenergie zur Stromerzeugung
Kiefer, K.
Book Article
2015Zukunftsfähige Systemtechnik für PV-Großkraftwerke mit erhöhtem Spannungsniveau
Liese, S.; Rogalla, S.; Schönberger, S.; Venkatapathi, R.
Conference Paper
2014Central Inverters
Rogalla, S.,
Conference Paper
2014Dynamische Netzstützung großer Solarparks - Zertifizierung, Modellierung und Realität
Grab, R.; Dötter, G.; Bihler, N.; Rogalla, S.
Conference Paper
2014A future German energy systen with a dominating contribution from renewable energies: A holistic model based on hourly simulation
Palzer, A.; Henning, H.-M.
Journal Article
2014Grenzen und Heterogenität derzeitiger TR4-Modelle - Analyse unterschiedlicher Herangehensweisen für die Simulation von Wechselrichtern an Hand bestehender Modelle aus der Praxis
Bihler, N.; Grab, R.; Dötter, G.; Rogalla, S.
Conference Paper
2014A Highly Efficient DC-DC-Converter for Medium-Voltage Applications
Thoma, J.; Chilachava, D.; Kranzer, D.
Conference Paper
2014Hoch effiziente induktive und konduktive Ladesysteme für die Elektromobilität durch den Einsatz von SiC Halbleitern: Vortrag gehalten auf dem 3. Symposium Elektromobilität 2014, Ostfildern/Stuttgart, Germany, 20.05.2014
Reichert, S.; Tritschler, J.; Goeldi, B.
Presentation
2014Lichtbogendetektion in PV-Anlagen: Vortrag gehalten bei 3. Workshop PV-Brandschutz 2014, Köln, 03.04.2014
Grab, R.; Häberlin, H.; Borgna, L.
Presentation
2014Messtechnische Überprüfung der Summationsgesetze für Oberschwingungsemissionen: Überlagerung der Oberschwingungsemissionen von parallel betriebenen Solarwechselrichtern am Netzanschlusspunkt
Ackermann, F.; Dötter, G.; Singer, R.; Bihler, N.; Rogalla, S.
Conference Paper
2014Messtechnische Überprüfung der Summationsgesetze für Oberschwingungsemissionen: Überlagerung der Oberschwingungsemissionen von parallel betriebenen Solarwechselrichtern am Netzanschlusspunkt
Ackermann, F.; Dötter, G.; Singer, R.; Bihler, N.; Rogalla, S.
Conference Paper
2014Power Electronics for Utility Scale PV Power Plants with Voltages Up to +/- 1500 VDC
Görden, T.; Liese, S.; Rogalla, S.; Venkatapath, R.
Conference Paper
2014A practical investigation of a high power, bidirectional charging system for electric vehicles
Tritschler, J.; Reichert, S.; Goeldi, B.
Conference Paper
2014Rethinking solar resource assessments in the context of global dimming and brightening
Müller, B.; Wild, M.; Driesse, A.; Behrens, K.
Journal Article
2014Stable Operation of PV Plants to Achieve Fault Ride Through Capability - Evaluation in Field and Laboratory Tests
Doetter, G.; Ackermann, F.; Bihler, N.; Grab, R.; Rogalla, S.; Singer, R.
Conference Paper
2014System technology for the next generation village energy supply
Eberlin, M.; Reiners, F.; Stalter, O.; Franz, S.
Conference Paper
2014Techno-Economic Analysis of Utility Scale PV Power Plants with up to +/- 1500 VDC
Malachi, R.; Schönberger, S.; Mayer, J.; Kasemann, M.
Conference Paper
2014Testing PV central inverters' compliance with international grid codes
Grab, R.; Rogalla, S.; Singer, R.; Dötter, G.
Conference Paper
2013Analyse des Verbundbetriebs von PV-Zenteralwechselrichtern während Netzfehlern
Dötter, G.; Bihler, N.; Ackermann, F.; Singer, R.; Rogalla, S.; Burger, B.
Conference Paper
2013Analysis of power losses of a grid connected PV inverter with Si- and SiC-transistors for generation of reactive power
Wilhelm, C.; Thoma, J.; Derix, D.
Conference Paper
2013Design and dimensioning of a highly efficient 22 kW bidirectional inductive charger for E-mobility
Goeldi, B.; Reichert, S.; Tritschler, J.
Conference Paper
2013Erarbeitung neuer Prüfmethoden für Lichtbogendetektoren: Vortrag gehalten auf dem 2. Workshop PV-Brandschutz, 24.01.2013, Freiburg
Grab, R.; Schmitz, R.
Presentation
2013Hocheffiziente, brührungslose und bidirektionale Energieübertragung für die Elektromobilität
Tritschler, J.; Reichert, S.; Goeldi, B.
Conference Paper
2013Innovative Leistungselektronik für photovoltaische Inselsysteme mit hybrider Blei-Lithium Batterie
Eberlin, M.; Reiners, F.; Stalter, O.
Conference Paper
2013Intelligenter Strommarkt 2020 - Flexibilisierung von Last- und Stromerzeugung
Gölz, S.; Erge, T.; Hollinger, R.; Laukamp, H.
Conference Paper
2013Lichtbogendetektion in PV-Anlagen
Grab, R.; Häberlin, H.; Schmitz, R.; Philipp, S.; Schmidt, H.; Franz, S.; Laukamp, H.; Bopp, G.; Reil, F.
Conference Paper
2013PV fire hazard - analysis and assessment of fire incidents
Laukamp, H.; Bopp, G.; Grab, R.; Phillip, S.; Schmidt, H.; Reil, F.; Sepanski, A.; Thiem, H.; Vaasen, W.; Häberlin, H.; Heeckeren, B. van
Conference Paper
2013Studie "Photovoltaik auf Mittelspannungsebene"
Becker, G.; Dötter, G.; El-Barbari, S.; Mayer, O.; Möller, H.-J.; Rogalla, S.; Schwirtlich, I.; Stern, O.; Wieder, S.; Zettl, M.
Conference Paper
2013Untersuchung des LVRT-Verhaltens parallelbetriebener PV-Zentralwechselrichter
Doetter, G.; Rogalla, S.; Bihler, N.; Siedle, C.; Burger, B.; Schaupp, T.; Kempen, S.; Garber, T.; Landwehr, F.; Lotzkat, W.; Ackermann, R.
Conference Paper
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