Elektromobilität: Betriebspunktabhängige Optimierung der Modulation zur Reduktion von Zwischenkreisspannungsschwankungen in Multi-Umrichter-Systemen

Institut

Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme (TUM-ED)

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

theoretisch /  

Beschreibung

Moderne Elektrofahrzeuge verwenden häufig mehrere leistungselektronische Umrichter an einem gemeinsamen Hochvolt-Zwischenkreis. Die hierdurch entstehenden harmonischen Wechselwirkungen verursachen zusätzliche Spannungs- und Stromschwankungen auf der DC-Seite. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung und Optimierung von SVPWM-basierten Modulationsverfahren zur gezielten Reduktion dieser Belastungen. Im Rahmen der Arbeit soll zunächst eine analytische Bewertungsmethodik zur Vorhersage der Zwischenkreisbelastung entwickelt werden. Hierzu sind die stromverursachenden Harmonischen mittels Doppel-Fourier-Analyse und Bessel-Funktionen zu beschreiben und auf den gemeinsamen Zwischenkreis zu projizieren. Aufbauend darauf soll die betriebspunktabhängig optimale relative Trägerverschiebung mehrerer Umrichter bestimmt werden. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem Einfluss realer, nichtlinearer Maschinenströme. Anschließend sollen die Freiheitsgrade moderner SVPWM-Verfahren gezielt zur weiteren Reduktion der Zwischenkreisspannungsschwankungen genutzt werden, wobei insbesondere grundfrequente Harmonsiche reduziert werden sollen. Neben relativen Trägerverschiebungen sind hierzu insbesondere Schaltsequenzen, Nullvektorverteilungen und Schaltzeitpunktlagen zu analysieren und systematisch zu optimieren

.

Voraussetzungen

• Sehr gute Kenntnisse in Leistungselektronik und elektrischer Antriebstechnik
• Sehr gute Kenntnisse in numerischer Optimierung
• Gute Kenntnisse in MATLAB/Simulink
• Interesse an Modulationsverfahren und Multi-Umrichter-Systemen
• Selbstständige, analytische und strukturierte Arbeitsweise

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Sascha Bahl-Fritz, M. Sc.
sascha.bahl-fritztum.de

Ausschreibung