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Fraunhofer ISE

Bidirektionale SiC-Stromrichtereinheit mit 25 kW Leistung

11. März 2019, 12:50 Uhr | Hagen Lang

Der am Fraunhofer ISE entwickelte SiC-Wechselrichter ist kompakt und verfügt über einen hohen Wirkungsgrad.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat eine bidirektionale Stromrichtereinheit mit einer maximalen Leistung von 25 kW entwickelt, die Teil eines Li-Io-Batterien gestützten Speichersystems zur Steigerung des gewerblichen und industriellen Eigenverbrauchs von Regenerativstrom ist.

Bei sinkenden Investitions- und Betriebskosten des Gesamtsystems soll der Wirkungsgrad von heute marktüblichen Systeme übertroffen werden. Diese gegensätzlichen Forderungen konnten nur mit den neuesten Siliciumkarbid-MOSFETs und einem neuartigen Aufbau erreicht werden.

Dank der Schaltfrequenz von 96 kHz konnten die passiven Komponenten kleiner als heute üblich ausgelegt werden, zudem wird ein Wirkungsgrad von bis zu 99,0 % erreicht.

Durch den Einsatz von Transistoren aus Siliciumkarbid (SiC) konnte der Aufbau mit einer Leistung von 10 kW bei einer Baugröße von lediglich 5 l realisiert werden. Für die Anwendung in Online-USV-Systemen ist der Wirkungsgrad wichtig, da diese nicht nur kurzfristige Spannungseinbrüche im Netz kompensieren, sondern den Verbraucher permanent versorgen.

Die Ergebnisse lassen sich auch auf andere Bereiche der leistungselektronischen Energiewandlung übertragen, in denen Gewicht und Effizienz eine Rolle spielen.