TY  - THES
AB  - Zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen und lokalen Emissionen wird für Personenkraftwagen eine zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstrangs angestrebt. Ein elektrischer Antriebsstrang erfordert neben den Antriebskomponenten und der Traktionsbatterie auch eine Anpassung der Nebenaggregate und der Bordnetzversorgungsstruktur im Fahrzeug. Für die Versorgung des 12-V-Bordnetzes aus der Traktionsbatterie wird ein DC-DC-Bordnetzwandler benötigt. Eine vielversprechende Topologie für die zukünftige Weiterentwicklung des Bordnetzwandlers ist der Dual-Active-Bridge-Wandler. Durch den symmetrischen Aufbau des Wandlers kann ein Rückwärtsbetrieb ohne zusätzliche Schaltungsmaßnahmen realisiert werden. Die einfache Struktur des Wandlers mit nur einer magnetischen Komponente verspricht eine kompakte Realisierung des Wandlers. Bisherige Analysen des DAB-Bordnetzwandlers erfolgten unter stark idealisierten Randbedingungen. Die prototypischen Wandleraufbauten wurden mit hohem Hardware- und Integrationsaufwand realisiert. In dieser Arbeit sollen nun die Auslegungskonflikte des DAB-Bordnetzwandlers unter anwendungsnahen Randbedingungen betrachtet werden. Der Fokus liegt dabei auf der Optimierung des Transformators und der ausgangsseitigen Hochstromschaltzellen. Für eine Verbesserung der Modellierungsgenauigkeit wird die Wandleranalyse um die Auswirkungen von nicht-idealen EMV-Filtern und DC-Transformatorströmen erweitert. Für eine Bewertung des Regelverhaltens wird die Stromkennlinie des Wandlers am Übergang zwischen hart- und weichschaltendem Betrieb untersucht. Zur Vermeidung einer Stagnation in der Stromkennlinie wird eine Betriebsstrategie basierend auf Stellgrößenüberlagerung entwickelt. Der optimierte DAB-Bordnetzwandlerprototyp erreicht eine Leistungsdichte von 10,3 kW/l. Der Wirkungsgrad des Wandlers beträgt zwischen 88,0 % und 96,7 %, wobei durch das weiche Einschalten der Primärseite das Effizienzoptimum im relevanten Teillastbetrieb erreicht wird.
AU  - Winter, Christian
CY  - Wuppertal
DA  - 2024
DO  - 10.25926/BUW/0-408
DP  - Bergische Universität Wuppertal
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 07.06.2024
N1  - Gesehen am 30.07.2024
N1  - Bergische Universität Wuppertal, Dissertation, 2024
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2024
SP  - 1 Online-Ressource (XII, 186 Seiten)
T2  - Elektrotechnik
TI  - Praktische Auslegungskonflikte und Betriebsstrategien von Dual-Active-Bridge-DC-DC-Bordnetzwandlern
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:468-2-2504
Y2  - 2024-12-22T02:55:45
ER  -