Optimiertes multifunktionales bidirektionales Ladegerät für Elektrofahrzeuge

Die vorliegende Arbeit zeigt ein bidirektionales On-Board-Batterieladegerät auf, das eine 1-phasige und 3-phasige kabelgebundene Netzanbindung und die Ankopplung von induktiven Energieübertragungssystemen ermöglicht. Eine Reduzierung der Kosten und des Volumens wird durch die Mehrfachnutzung von Komponenten erreicht. Neue Verfahren zur Reduzierung von Material und zur Steigerung der Effizienz werden anhand eines Demonstrators verifiziert.

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Von erneuerbaren Energien geladene Elektrofahrzeuge können signifikant zur Reduktion des CO2-Ausstoßes und zur Netzstabilität beitragen. Um die zukünftig notwendigen Netzdienstleistungen, wie Wirk- und Blindleistungsaufnahme und -abgabe, abbilden zu können, sind bidirektionale Energieflüsse erforderlich. Hierbei kann die Fahrzeugbatterie als „mobiler Speicher“ dienen und das Ladegerät die Dienstleistung erbringen. Heutige E-Fahrzeuge sehen meist eine 1-phasige kabelgebundene Ladung vor. Neue Entwicklungen und Forschungsvorhaben lassen auch eine 3-phasige, sowie eine kontaktlose, induktive Ladung der Fahrzeugbatterie zu. Die vorliegende Arbeit zeigt ein bidirektionales On-Board-Batterieladegerät auf, das eine 1-phasige und 3-phasige kabelgebundene Netzanbindung sowie die Ankopplung von kabellosen, induktiven Energieübertragungssystemen ermöglicht. Durch die Mehrfachnutzung der leistungselektronischen Komponenten können die Kosten, das Volumen und das Gewicht verringert werden. Zusätzlich werden Verfahren zur Optimierung hinsichtlich Materialeinsatz und Effizienz der leistungselektronischen Systemkomponenten aufgezeigt und anhand eines Demonstrators verifiziert.