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

Leistungselektronik für Kraftwerke und Stromnetze

Hochintegrierte Leistungselektronik für Energiewandlung

Leistungselektronik für Mittelspannungs­anwendungen

Leistungselektronik für Elektromobilität

Leistungselektronik zählt heute in Bereichen wie der Energieversorgung, der Antriebstechnik oder der Fahrzeugindustrie zu den Schlüsseltechnologien. Insbesondere für den Umbau unserer Energieversorgung ist sie von fundamentaler Bedeutung. Durch die stetige Weiterentwicklung der elektronischen Bauelemente und verbesserte Schaltungskonzepte können viele leistungselektronische Komponenten und Systeme heute kleiner, leichter, effizienter und kostengünstiger realisiert werden. Ferner können größere Leistungsbereiche im Multi-Megawatt-Bereich erschlossen werden oder es sind ganz neue Funktionalitäten überhaupt erst möglich geworden.

Das Fraunhofer ISE entwickelt leistungselektronische Komponenten und Systeme für viele Anwendungsgebiete. Schwerpunkte sind Umrichter wie Wechselrichter oder Wandler sowie die benötigten Regelungen für den Einsatz in der Energieversorgung und -übertragung. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Optimierung des Gesamtsystems und dem Erreichen höchster Energieeffizienz.

In Ergänzung zu unserer Forschung und Entwickung zum Thema Leistungselektronik bieten wir unseren Kunden Charakterisierungsdienstleistungen in unserem akkreditierten Labor:

  • TestLab Power Electronics
    Charakterisierung von Wechselrichtern, DC/DC-Wandlern, uni- und bidirektionale Ladegeräten, modulintegrierter Elektronik von Watt bis Megawatt.
    Das TestLab Power Electronics ist durch die DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle) nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005 zur Untersuchung an Wechselrichtern und anderen Erzeugungseinheiten (z.B. Batterieumrichter, BHKW) bis zu einer Leistung von 4,5 MW akkreditiert.

In unseren Leistungselektroniklabors bieten wir folgende Serviceleistungen an:

  • Unterstützung von der Beratung bis hin zur Hardware- und Softwareentwicklung für Energiesysteme in den Bereichen der erneuerbaren Energien, Elektromobilität, Eisenbahn, Luftfahrt und Industrieelektronik
  • Unterstützung bei der Wahl von Halbleitern, Bewertung der Bauelemente und Dimensionierung von kundenspezifischen leistungselektronischen Modulen
  • Elektrische und thermische Simulationen von leistungselektronischen Schaltungen
  • Simulation und Auslegung von induktiven Bauelementen und Übertragerspulen
  • Entwicklung der Regelungstechnik
  • Programmierung von DSPs und FPGAs
  • Aufbau von Demonstratoren und Prototypen
  • Entwicklung hochperformanter analoger und digitaler Steuerkreise für Umrichter mit hohen Schaltfrequenzen
  • Charakterisierung von Halbleiterbauelementen (von diskreten Bauelementen bis hin zu Halbleitermodulen)
  • Test und Charakterisierung von leistungselektronischen Komponenten und Systemen

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

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Olivier Stalter

Leistungselektronik, Leistungselektronik für PV- und Speichersysteme

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5467

Fax +49 761 4588-9467

Contact Press / Media

Sönke Rogalla

Leistungselektronik für Kraftwerke und Stromnetze

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5454

Fax +49 761 4588-9454

Contact Press / Media

Prof. Dr. Bruno Burger

Hochintegrierte Leistungselektronik für Energiewandlung, Leistungselektronik für Mittelspannungsanwendungen

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5237

Contact Press / Media

Stefan Reichert

Leistungselektronik für Elektromobilität

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5476

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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