Projektbeschreibung
Innovative Technologie für Gleichstromwandler
Wechselstromtechnologien (WS-Technologien) sind die erste Wahl für Stromversorgungssysteme. In jüngster Zeit haben die Fortschritte bei Halbleiterbauelementen und der auf Leistungselektronik basierenden Energieumwandlung jedoch dazu geführt, dass die Gleichstromtechnologie (GS-Technologie) nun eine größere Rolle spielt. Gleichstromverteilungsnetze unterstützen erfolgreich die Energiewende, die hohe Durchdringung dezentraler Energieressourcen und die Integration von Energiespeichern in zukünftigen Energiesystemen. Ein Gleichstromwandler, der ähnliche Eigenschaften wie ein Wechselstromwandler aufweist, existiert jedoch nicht. Das EU-finanzierte Projekt EMPOWER beabsichtigt die Entwicklung des Gleichstromwandlers, der Funktionen eines Stromwandlers und eines Schutzgeräts in einem einzigen leistungselektronischen System vereint, das eine kontinuierliche Energieübertragung in Gleichstromverteilungsnetzen mit hoher Leistung ermöglicht.
Ziel
More than a century ago, the invention of alternating current (AC) transformer has made AC the preferred choice over the direct current (DC) technologies. Line AC transformers are bulky but simple and reliable devices, made out of copper and iron, providing voltage adaptation and galvanic isolation in AC power systems.
Currently, DC technology is increasing its presence in AC power systems, enabled by progress in semiconductor devices and power electronics based energy conversion. DC power distribution networks can effectively support energy transformation and high penetration of distributed energy resources and energy storage integration (both increasingly being DC by nature) in future energy systems. Despite this shift towards the DC power distribution networks, DC Transformer, offering AC transformer like features (and beyond) does not exist, either conceptually or practically.
To enable the next (r)evolution in power systems, the EMPOWER project will develop the DC Transformer, a novel, flexible, highly efficient, compact, and reliable conversion principle for seamless energy routing in high-power DC distribution networks. Through a holistic approach, novel concepts, integration and optimization, we will demonstrate new design paradigms for galvanically-isolated power conversion. Our approach relies on resonant conversion utilizing high-voltage semiconductor devices in combination with high-frequency magnetic materials. We propose a new approach for the DC Transformer, avoiding active power flow control and instead utilizing control effort for the safety and protection. The DC Transformer will unify functions of a power converter and a protection device into a single power electronics system, improving drastically the conversion efficiency, reliability and power density in future DC power distribution networks. The success of this project will place Europe at the edge of reliable, efficient and safe energy distribution and transmission technologies.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-COG
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1015 Lausanne
Schweiz