Projektbeschreibung

ScaLe - Interview with Carsten Fronczek:

Das Projekt ScaLE (Systematischer und applikationsweiter Vergleich leistungselektronischer Wandler und Komponenten für DC-Netze) wird im Rahmen der zweiten Förderphase des Forschungscampus FEN über eine Laufzeit von fünf Jahren mit einer Gesamtsumme von 2,5 Millionen Euro vom BMBF gefördert.

Motivation:

Leistungselektronische Wandler und ihre Komponenten sind eine Schlüsseltechnologie für die Entwicklung und Marktdurchdringung von zukünftigen DC-Netzen und deren Anwendungsszenarien. Die dafür benötigten leistungselektronischen Wandler unterscheiden sich allerdings nicht nur auf Basis des Anwendungsszenarios und der Randbedingungen, sondern insbesondere auch hinsichtlich ihrer Topologie.

Eine dedizierte Eingrenzung und Auswahl der bestmöglichen Topologie für ein gegebenes Anwendungsszenario ist aufgrund der Topologievielfalt äußerst umfangreich. Eine initiale Designentscheidung muss deshalb oft auf Basis von subjektiven Erfahrungswerten getroffen werden.

Um vielversprechende Topologien nicht schon im Vorfeld auszuschließen, werden im Projekt ScaLE intelligente Algorithmen erforscht, die einen systematischen Vergleich und eine Bewertung unterschiedlichster Topologien ermöglichen.

Ziele:

• Holistischer Vergleich unterschiedlicher Topologien, Komponenten und ihrem charakteristischen Verhalten
• Erforschung der spezifikations- und applikationsübergreifenden Skalierbarkeit von Topologien
• Erforschung der Auswirkungen von mittelfrequenten Spannungsbelastungen
• Verifikation der MAMOO und des Strukturbrowsers durch Forschungsmuster

Lösungsweg:

• Erforschung eines Multi-Application-Multi-Objective-Optimization (MAMOO) Algorithmus zum Vergleich verschiedener Wandlertopologien
• Erforschung eines Strukturbrowsers zur Evaluation der Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Prototypen
• Iterative Optimierung und Erweiterung des Algorithmus durch Forschungsmuster und den Ergebnissen aus der ersten Förderphase