Titel des Vortrages - Tanken im Smart Grid

PiVo – Lokal orientierte Strategien
Tanken im Smart Grid
Dr.-Ing. Dirk Turschner
Dipl.-Ing. Benjamin Schwake
EFZN - Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
PiVo-Konferenz
„Dezentrale selbstorganisierende Netzintegration“
am 19.11 2015 in Berlin
Inhalt
 Motivation
 Aufgabenstellung
 Aktuelle Arbeiten
 Nächste Schritte
Partner:
Motivation
Spannungsabbild in Amplitude, Form, Verlauf
Quelle: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Cluster Seminar Leistungselektronik Würzburg 2015
Die Spannungsqualität wird bestimmt durch das Netz des Netzbetreibers sowie durch
die Netzrückwirkungen von Erzeugungsanlagen und Verbrauchsgeräten.
Aufgabenstellung
Im Elektrofahrzeug sammeln das Ladegerät
und das Batterie-Management-System
Messwerte über den Systemzustand und
die Batterie. Diese werden über die
Telematik zentral erfasst.
Im Gegenzug werden optimierte
Parameter für das Ladeverfahren
empfangen und an Regler bzw.
Ladegerät übergeben
Aufgabenstellung
In der Prosumerzelle wird durch ein SmartMeter der Lastfluss ermittelt, der über das
Internet fernausgelesen werden kann.
Messbox für Hausanschlüsse
 Aufbau von Messboxen für
- Messung in Prosumerzellen
- zentrale Frequenzmessung
 Kombination
- Universaleinbaumessgerät
- Einplatinencomputer
Dirk Turschner
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Darstellung in der
Power Quality Map
Messbox zur Messung in der Prosumerzelle
Link zur Power Quality Map:
https://pivo.rz-housing.tu-clausthal.de/PiVo0.2.0.BUILD-SNAPSHOT/webservice/index
Dirk Turschner
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Netz-Spannung in Volt in einer Phase
Darstellung in der
Power Quality Map
Dirk Turschner
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Aufgabenstellung
An mehreren zentralen Stellen wird die
Frequenz des Verbundnetzes mit hoher
Genauigkeit gemessen.
Auf Servern werden die Daten zentral
gesammelt und verarbeitet.
Auf Basis der vorhandenen Daten werden
für die einzelnen Elektrofahrzeuge
ortsabhängig optimierte Parameter für das
Ladeverfahren berechnet und an die
Fahrzeuge verteilt.
Dirk Turschner
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Tanken im Smart Grid
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Aktuelle Arbeiten
Bau des Ladegerätes für ein Versuchsfahrzeug der TU Clausthal
VISMA-Wechselrichter
Bidirektionaler DC/DCWechselrichter
Fahrzeugbatterie 90V
Entwurf und Simulation der DC/DCWechselrichterregelung
Dirk Turschner
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Tanken im Smart Grid
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Virtuelle Synchronmaschine (VISMA)
Grundprinzip VISMA
Dirk Turschner
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Virtuelle Synchronmaschine (VISMA)
Grundprinzip VISMA
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Virtuelle Synchronmaschine (VISMA)
Grundprinzip VISMA – Analogie zu den Vorgängen im konventionellen Kraftwerk
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Virtuelle Synchronmaschine (VISMA)
Aufbau Nano-VISMA - Messemodell
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Entwurf des netzdienlichen Ladeverfahrens
Zeit t
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Ladeverfahren/Ladeverhalten
 Leistungsanpassung abhängig von
Frequenz und Spannung
 lokaler Regelkreis
 verwendet Parameter aus PowerQuality Map
 Leistungsvorgaben zur
Eigenverbrauchsoptimierung
Auto 1
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Auto 2
Tanken im Smart Grid
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VISMA-Ladegerät für den Smart
Schema VISMA-Ladegerät
 bidirektionaler Mehrphasen-DC/DC-Wandler
 Bidirektionaler 4-Phasen-Wechselrichter (4. Zweig für Neutralleiter)
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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VISMA-Ladegerät für den Smart
Systemdiagramm
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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VISMA-Ladegerät für den Smart
Laboraufbau
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Nächste Schritte
Umrüsten zweier Fahrzeuge (Twike) der Firma FINE mit neuen Umrichtern.
Die Umrichter werden von der Firma Lenze Schmidhauser entwickelt.
Ladegerät und Antriebsumrichter
+
Firma Bornemann
(Goslar)
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Aktuelle Arbeiten
Umrüsten zweier Fahrzeuge (Twike) der Firma FINE mit neuen Umrichtern.
Die Umrichter werden von der Firma Lenze Schmidhauser entwickelt.
Laboraufbau des
Ladegerätes
Ladegerät und Antriebsumrichter
Dirk Turschner
Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
Tanken im Smart Grid
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Dirk Turschner
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