Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Informatik

• IT-Systemintegration
• Schaltungsdesign und
• Advanced Network Administration

• Konzeption der Systemintegration für die Hausenergieversorgung
• Visualisierung und Simulation der Last- und Erzeugungsgänge sowie Komponentenauslegung

Abb. 1: Darstellung einer semiautarken Versorgung mit Stromspeicher


Abb. 2: Schema eines autarken Betriebszustands


Abb. 3: Steuerung der hybriden Hausstromversorgung


Abb. 4: Versuchsstand Schalttafel

Abb. 5: Funktionsmuster Mikroinverter


Abb. 6: ZigBee-Konzentrator und Gateway-Funktionalität
mit Pokini-Mini-PC

• Ausarbeitung von Blockschemata zur Ermittlung der optimalen Wandlerstruktur
• Eruierung und Aufstellung einer Statistik zu verfügbaren kommerziellen Komponenten der Hausenergieversorgung und deren Energiebedarf unter Beachtung der DC-/AC-Spannungsebenen
• Maßgebliche Mitwirkung an der Konzeption und dem Aufbau des leistungselektronischen Versuchsstandes für das Hausstromversorgungssystem
• Detailkonzeption der funktionalen Aufteilung und Feinabstimmung der Auslegung zwischen dem Batteriemanagementsystem und dem übergreifenden Management der elektrischen Leistungselektronik
• Verifizierung von Teilergebnissen der Kooperationspartner INNIUS DÖ GmbH, ifn Anwenderzentrum und Fraunhofer IVI, so z.B. Verifizierung des avisierten PV-Ertrages unter Berücksichtigung der neuen Architektur und den konkreten Aufstellungsbedingungen und Verifizierung der ausgewählten Akku-Typen
• Eruierung zur kalendarischen und Zyklenalterung des Stromspeichers bis hin zur Implementierung eines Tools zur Visualisierung der prognostizierten Nutzungsdauer unter Berücksichtigung der neuen Architektur und den konkreten Aufstellungsbedingungen und Verifizierung der ausgewählten Akku-Typen
• Entwurf, Aufbau, Finalisierung und Übergabe einer Vorabvariante für die bidirektionale Nutzung des Akkumulatorblocks im Versuchsstand für das Hausstromversorgungssystem beim Partner ifn Anwenderzentrum
• Ausarbeitung von Lösungsvorschlägen zur Kommunikation und Interaktion mit den durch die anderen Partner des Teilprojekts bearbeiteten Komponenten, wie z.B. Batteriemanagementsystem und Technologieplattform
• Studie zum optimalen Hausstromversorgungssystem unter besonderer Beachtung der AC-/DC-Problematik
• Erstellung einer Leistungs-Anforderungs-Matrix für 230 V und Niederspannungssysteme
• Komponentenauswahl und Design des Wandlerprototyps zur bidirektionalen Nutzung des Akkumulatorblocks im autartec^®-Demonstrator
• Weitere Festlegung der Kommunikationsmechanismen zwischen Batterie, Batteriemanagementsystem und Wandler sowie zum Hausenergiemanangementsystem der autartec^®-Technologieplattform
• Verständigung auf eine innovative, einheitliche Konzeption der Hausstromversorgung unter Gesichtspunkten des Smart Home und den Megatrends der Digitalisierung
• Mitwirkung an Lösungsvorschlägen zur Interaktion verschiedenster Komponenten wie Batteriemanagementsystem und Stromspeicher; Verständigung bzgl. Regeln und Schnittstellen
• Konzepterstellung für Versorgungssicherheit und Redundanz
• Konzeption und Planung der Technologieplattform für die hybride Hausstromversorgung
• Aufbau und Inbetriebnahme der Schalttafel für den Versuchsstand (IfN) und damit Realisierung der inhärenten Sicherheitsaspekte bei der Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebsarten
• Identifizierung praxisrelevanter Probleme durch Analyse kommerzieller Wandler, Ladegeräte und ihrer aufgetretenen Zuverlässigkeitsprobleme sowie Auffindung von Lösungswegen für diese Probleme
• Erarbeitung eines Sicherheitskonzepts für Wandler
• Entwurf eines Blitzschutzkonzepts für Schwimmende Bauten, da für diesen Einsatzfall noch keine verbindlichen Standards existieren
• Fortführung und Präzisierung der Entwicklungen des strukturintegrierten Batteriewandlers bzw. Ladegerätes
• Weiterführung der Arbeiten hinsichtlich LLC-Stufe zu hocheffizienten Wandlern des Niederspannungskonzeptes
  
  

 


Redundante verteilte DC/AC-Struktur

• Für die Virtuelle Inbetriebnahme wurden wesentliche Grundlagen geschaffen: Komponenten unterschiedlicher Partner wurden an unterschiedlichen Orten, teils real oder je nach Fertigstellungsgrad virtuell verschalte. Ein bedeutender Teil der Systeminteraktionen kann damit bereits vor der realen Inbetriebnahme verifiziert werden.
• Die Entwicklungsarbeiten zu hocheffizienten Wandlern des Niederspannungskonzeptes wurden im Hinblick auf Robustheit erfolgreich fortgeführt. Die im vorigen Halbjahr vollzogene Korrektur der Prioritäten innerhalb der Entwicklungsziele wurde in Abstimmung mit den Partnern konsequent umgesetzt: Standen am Anfang Spitzenwerte der Effizienz an erster Stelle, so werden aktuell ökonomischen Fragen und der Verfügbarkeit höhere Priorität eingeräumt.
• Mit den Partnern wurden kontinuierlich Details der Interaktion, z.B. zwischen Batteriemanagementsystem (BMS), Stromspeicher (Batterie) sowie zwischen EEMS und Hausenergiemanagementsystem (HEMS) geklärt. Die Verständigung auf Regeln und Schnittstellen wurde fixiert.

• Vervollkommnung der PFC- und LLC-Wandlerstufen unter Einsatz von SiC- und GaN-Power Switching
• Bereitstellung der AC/DC-Wandler für das Batterie-Management-System
• Aufbau von Komponenten der DC/AC-Wandlung
• Technologische Überarbeitung der Hocheffizienz-Wandler nach dem PV-Niederspannungskonzept
• Ausbau des elektrischen Steuer- und Regelungskonzeptes nach Strukturen und Protokollen des „Internets der Dinge“, insbesondere Realisierung der Fog-Zwischenschicht zur Realisierung des „Elektrischen Energie Management-Systems (EEMS)“

http://svr-weidhase2.informatik.fh-lausitz.de/weidhase/

http://visit.ebz.de/boje