Die stichwortartig kommentierte Folienpräsentation betrachtet das Spannungsfeld der Elektromobilität als Beitrag zur Minderung des CO2-Ausstoßes und die Bedeutung der Fotovoltaik in diesem Konzept. Voraussetzung ist demnach zunächst, dass der eingesetzte Strom ausschließlich regenerativ erzeugt wird. Das wiederum erfordert eine Verbesserung der Effizienz unter anderem bei der Fotovoltaik. Hier liegt ein Schwerpunkt bei der Verbesserung des maximalen Wirkungsgrades der Wechselrichter: durch den Verzicht auf einen Transformator und den Einsatz von Siliziumcarbid (SiC) anstelle von Silizium als Halbleitermaterial konnte der Wirkungsgrad der Einspeisewechselrichter auf mittlerweile bis zu 99 % gesteigert werden. Für die Anwendung des solar erzeugten Stromes in der Elektromobilität werden bidirektionale Ladegeräte benötigt, die sowohl mobil als auch stationär eingesetzt werden und eine hohe Leistungsdichte erbringen müssen. Der Anschluss kann über Wechselspannung ein oder dreiphasig oder über Gleichspannung erfolgen. Als Motortypen eignen sich permanent erregte Synchronmaschinen oder asynchrone Maschinen. Die Anforderungen an eine zugehörige Leistungselektronik unterscheiden sich je nach Einsatz: so benötigen On-Boardsysteme eine hohe Leistungsdichte und einen ebenso hohen Wirkungsgrad, was entsprechende Kosten nach sich zieht, während bei Off-Boardsystemen die Leistungsdichte nicht so relevant ist. Der Antriebsumrichter dagegen muss mit höchster Leistungsdichte und maximalem Wirkungsgrad aufwarten. Als Schaltungstopologie mit hohem Wirkungsgrad und geringem Schaltungsaufwand eignet sich der netzgeführte Stromrichter mit Thyristor-Gleichrichterschaltung, er weist allerdings keine galvanische Trennung auf und funktioniert nur in eine Richtung, ermöglicht also keine Netzstützung in Form von Rückspeisung. Einen geringen Wirkungsgrad hat das dreistufige Konzept der B6-Vollbrücke mit Gleichspannungswandler und HF Trafo. Eine zweistufige B6-Vollbrücke mit bidirektionale Gleichspannungswandler zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad und wenige Bauteile aus, weist aber ebenfalls keine galvanische Trennung auf und setzt daher einen allstromsensitiven Fehlerstromschutz und einen Isolationsüberwachung voraus. Angesichts einer Veränderung der Netzstruktur in Richtung dezentraler Einspeisung ist die Möglichkeit der Speicherung der fluktuierenden Energiemengen aus den erneuerbaren Energien eine wesentliche Komponente der Betrachtungen: nur 10 % Anteil der Elektrofahrzeuge am Gesamtbestand würde bereits ein Speicherpotenzial bereitstellen, das der Energie aller in Deutschland installierten Pumpspeicherkraftwerke entspricht (13 GW). Die Spannungs- und Leistungsregelung eines derartigen dezentralisierten Versorgungsnetzes stellt allerdings hohe Ansprüche an die zu entwickelnde Technik.


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    Titel :

    Leistungselektronik für Elektrofahrzeuge


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    15 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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