Projekte

In den vergangenen Jahren haben wir bereits zahlreiche Projekte erfolgreich bearbeitet. Wir sind immer an interessanten Kooperationen interessiert. Eine kleine Auswahl wird hier vorgestellt.

HV-MELA-BAT

Im Förderprojekt HV-MELA-BAT wird ein Hochvolt-Megawatt-Ladesystem für den Schwerlast- und Personenverkehr entwickelt, das erhöhte Ladeleistungen bei gleichzeitig hohen Ladespannungen von bis zu 1250 V ermöglicht.

Die Aufgabe von M&P ist hierbei die Entwicklung des Active Front-End Converters (ACDC-Wandler) als Schnittstelle zwischen dem Stromnetz und dem internen DC-Netz, des Tiefsetzstellers (DC/DC-Wandler) zur variablen Ladespannungsanpassung an das Fahrzeug und des Pufferspeichers. Im Rahmen des Projektes soll auch ein bidirektionaler und isolierter Wandler entwickelt werden. Dazu werden Wandler der Generation LT250 auf Basis der SiC-Technologie weiterentwickelt. Diese ermöglicht höhere Taktfrequenzen und damit kleinere Packungsdichten der Wandler.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.

Weitere Informationen zum Projekt unter: https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2023/projektstart-hv-mela-bat-hochvolt-megawatt-ladesystem-fuer-schwerlast-und-personenverkehr.html

Lade-PV

Im Projekt Lade-PV soll die Integration von Photovoltaik in Nutzfahrzeuge für einen flächendeckenden Einsatz entwickelt werden. Dazu wurden von den Projektpartnern Photovoltaikmodule entwickelt, die in den Kofferaufbau des Nutzfahrzeugs integriert werden können. Die Module werden in Reihe geschaltet. Dadurch werden Systemspannungen von bis zu 800 V bei geringen Strömen erreicht.

M&P entwickelte einen Gleichspannungswandler, der die Photovoltaikanlage mit der Traktionsbatterie des Nutzfahrzeugs verbindet. Der Wandler wurde tief in das Fahrzeugsystem integriert, so dass für jeden Fahrzeugzustand die optimale Betriebsstrategie eingestellt wird. Im Falle eines Unfalls wird ein sicherer Zustand hergestellt.

Der DC/DC-Wandler verfügt über einen integrierten MPP-Tracker, der in der Lage ist, auch dynamische Abschattungszustände, wie sie beim Durchfahren von Alleen oder Brücken auftreten, zu beherrschen.

Wenn das System nicht aktiv ist oder sich in einem Fehlerzustand befindet, werden die PV-Module getrennt und haben eine ungefährliche Spannung von weniger als 60 V.

Der Wandler hat eine Leistung von 4 kW und wird bei einer Umgebungstemperatur von -40 °C bis 90 °C passiv gekühlt.

Weitere Informationen zum Verbundprojekt unter: https://www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/lade-pv.html

 

GUW+

Im Förderprojekt GUW+ wird ein rückspeisefähiges und regelbares Gleichstromunterwerk konzipiert, das die elektrische Energieversorgungsinfrastruktur von Stadt- und Straßenbahnen mit Ladestationen für Elektrobusse verbindet. Zusätzlich wird im GUW+ ein Batteriespeicher aus 2nd-Use Fahrzeugbatterien von Elektrobussen installiert, der Lastspitzen vermeiden und überschüssige Bremsenergie aus dem Stadtbahnbetrieb zwischenspeichern und bedarfsgerecht zur Verfügung stellen kann.

Im Rahmen des Projektes wird eine GUW+ in Zusammenarbeit mit den Hannoverschen Verkehrsbetrieben (ÜSTRA) in Hannover Döhren realisiert, die Funktionen demonstriert und evaluiert.

M&P liefert dabei Systeme für eine kompakte Ladeinfrastruktur mit isolierten DC/DC-Wandlern in Leistungsstufen von 75 kW und Ausgangsschaltmatrix zum flexiblen Anschluss mehrerer Ladepunkte. Weiterhin werden bidirektionale Hoch-/Tiefsetzsteller zur Anbindung des Batteriespeichers entwickelt und geliefert. Darüber hinaus leistet M&P einen Beitrag zur steuerungsseitigen Informationsvernetzung im GUW+ mit Gateway- und Gerätemanagementfunktionen in einer zentralen SPS.

Weitere Informationen zum Verbundprojekt unter: https://guwplus.de

 

Bremsenantriebs- und Steuerungssystem 2 (BASS 2)

Das Bremsantriebs- und Steuerungssystem 2 (BASS 2) ist eine elektrische Antriebsanlage für den Betrieb von elektrodynamischen Gleisbremsen im Rangierbetrieb. Durch die Bereitstellung der Spitzenleistung der elektrodynamischen Gleisbremsen (gleichzeitig bis zu 4 x 400 kW) über einen Hochleistungsenergiespeicher kann die Leistungsaufnahme aus dem Netz auf maximal 80 kVA reduziert werden. Durch den sehr niedrigen Energieverbrauch und die geringe erforderliche Anschlussleistung ergeben sich erhebliche Kosteneinsparungen bei der Energieversorgung.

Die Leistungselektronik des BASS ist von der Einspeisung bis zur Leistungsabgabe mehrfach redundant ausgelegt und erreicht dadurch eine hohe Verfügbarkeit. Bei Netzausfall dient der Pufferspeicher als USV, um eine sichere Abschaltung zu gewährleisten. Das BASS 2 ist nahezu wartungsfrei und erreicht den Sicherheitslevel 1 (SIL 1). Durch die hohe Verfügbarkeit und den sehr geringen Wartungsaufwand sind die Kosten über die gesamte Lebensdauer der Anlage (LCC) sehr gering.

Weitere Informationen unter:
https://gruen.deutschebahn.com/de/massnahmen/elektrobremse

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