620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
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Ziel eines aktuellen Forschungsprojektes an der Hochschule Reutlingen, das gemeinsam mit dem Ingenieurbüro Ganssloser und der Universität Tübingen durchgeführt wird, ist es, Flexibilitäten in Unternehmen, die im Verbund als virtuelles Kraftwerk am Strommarkt agieren, zu erkennen und nutzbar zu machen. Zu diesem Zweck soll eine Steuerbox für Industrie- und Gewerbebetriebe entwickelt werden, die einerseits mit der zentralen Leitwarte des virtuellen Kraftwerks kommuniziert und andererseits die Anlagen des Unternehmens so steuert, dass die zur Verfügung stehenden Flexibilitäten möglichst optimal genutzt werden. Die Hochschule Reutlingen beschäftigt sich innterhalb des Projekts mit der Erkennung und Beschreibung von Flexibilitäten in Unternehmen.
Es wird gezeigt, wie bei Fernspeisung die Vorhersage der Erwärmung mit entsprechender Modellierung verbessert werden kann und wie der Einfluss von Material und Form des Kabelkanals die Erwärmung und das das Temperaturprofil des Bündels beeinflusst. Es wird auch vorgestellt, dass die erhöhte Erwärmung von Metallkabelkanälen auf die geringere Emissivität zurückzuführen ist und wie das verbessert werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Optimierung des Betriebs eines in einem Regelkreis für einen Aufwärtswandler vorgesehenen digitalen Reglers (30) zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: Auswerten (S1) mindestens einer Ausgangsgröße des digitalen Reglers im Betrieb des Aufwärtswandlers. Schätzen (S2) des instantanen Lastwiderstandswertes (RL) in der Strecke des Regelkreises anhand der mindestens einen ausgewerteten Ausgangsgröße. Einstellen (S3) mindestens eines Reglerkoeffizienten des digitalen Reglers anhand des geschätzten instantanen Lastwiderstandswertes (RL) im Betrieb des Aufwärtswandlers. Erfindungsgemäß bedingt eine Veränderung in der Einstellung des mindestens einen Reglerkoeffizienten eine Veränderung der Transitfrequenz im Regelkreis. Ferner wird ein Regelkreis für einen Aufwärtswandler mit einem digitalen Regler zur Verfügung gestellt, welcher eingerichtet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Des Weiteren wird ein Computerprogrammprodukt mit computerausführbarem Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung gestellt.
This work presents a fully integrated GaN gate driver in a 180nm HV BCD technology that utilizes high-voltage energy storing (HVES) in an on-chip resonant LC tank, without the need of any external capacitor. It delivers up to 11nC gate charge at a 5V GaN gate, which exceeds prior art by a factor of 45-83, supporting a broad range of GaN transistor types. The stacked LC tank covers an area of only 1.44mm², which corresponds to a superior value of 7.6nC/mm².
In recent years, significant progress was made on switched-capacitor DCDC converters as they enable fully integrated on chip power management. New converter topologies overcame the fixed input-to-output voltage limitation and achieved high efficiency at high power densities. SC converters are attractive to not only mobile handheld devices with small input and output voltages, but also for power conversion in IoTs, industrial and automotive applications, etc. Such applications need to be capable of handling high input voltages of more than 10V. This talk highlights the challenges of the required supporting circuits and high voltage techniques, which arise for high Vin SC converters. It includes level shifters, charge pumps and back-to-back switches. High Vin conversion is demonstrated in a 4:1 SC DCDC converter with an input voltage as high as 17V with a peak efficiency of 45 %, and a buckboost SC converter with an input voltage range starting from 2 up to 13V, which utilizes a total of 17 ratios and achieves a peak efficiency of 81.5 %. Furthermore a highly integrated micro power supply approach is introduced, which is connected directly to the 120/230 Vrms mains, with an output power of 3mW, resulting in a power density >390μW/mm², which exceeds prior art by a factor of 11.
This paper presents a control strategy for optimal utilization of photovoltaic (PV) generated power in conjunction with an Energy Storage System (ESS). The ESS is specifically designed to be retrofitted into existing PV systems in an end-user application. It can be attached in parallel to the PV system and connects to existing DC/AC inverters. In particular, the study covers the impact such a modification has on the output power of existing PV panels. A distinct degradation of PV output power was found due to the different power characteristics of PV panel and ESS. To overcome such degradation a novel feedback system is proposed. The feedback system continuously modifies the power characteristic of the ESS to match the PV panel and thus achieves optimal power utilization. Impact on PV and power point tracking performance is analyzed. Simulation of the proposed system is performed in MATLAB/Simulink. The results are found to be satisfactory.
A novel configuration of the dual active bridge (DAB) DC/DC converter is presented, enabling more efficient wide voltage range conversion at light loads. A third phase leg as well as a center tapped transformer are introduced to one side of the converter. This concept provides two different turn ratios, thus extending the zero voltage switching operation resulting in higher efficiency. A laboratory prototype was built converting an input voltage of 40V to an output voltage in the range of 350V to 650V. Measurements show a significant increase up to 20% in the efficiency for light-load operation.
Multilevel-cell (MLC) flash is commonly deployed in today’s high density NAND memories, but low latency and high reliability requirements make it barely used in automotive embedded flash applications. This paper presents a time domain voltage sensing scheme that applies a dynamic voltage ramp at the cells’ control gate (CG) in order to achieve fast and reliable sensing suitable for automotive applications.
This publication gives a short introduction and overview of the European project SCOUT and introduces a methodology for a holistic approach to record the state of the art in technical (vehicle and connectivity, human factors regarding physiologic and ergonomic level) and non-technical enablers (societal, economic, legal, regulatory and policy level) of connected and automated driving in Europe. The paper addresses beside the technical topics of environmental perception, E/E architecture, actuators and security, the state of the art of the legal framework in the context of connected and automated driving.