Aktuelle Forschungsprojekte

Image Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und Entwicklung eines CO2-Berechnungstools
Image Herstellung neuartiger Sperrschichten an Polymermaterialien zur Verminderung der Wasserstoffpermeation
Image Vakuum-Flüssigeis-Technologie
Image Mikrofluidisches Expansionsventil
Image Gesamtsystemoptimierung von Kältetechnischen Anlagensystemen für Energiewende und Klimaschutz
Image Verhalten mehrphasiger kryogener Fluide
Image CO2-Trockeneis-Sublimation zur Tieftemperaturkühlung
Image KLAR
Image Prüfstand für Ventilatoren nach DIN EN ISO 5801
Image Elektronische Multifunktionsmodule für kryogene Anwendungen
Image Panel mit indirekter Verdunstungskühlung über Membran
Image Prüfverfahren für elektrische Komponenten
Image Elektrische Komponenten in Kältekreisläufen
Image Laseroptische Strömungsmessung
Image Akustik und Schwingungen
Image Kalibrierung von Tieftemperatursensoren

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Intelligente innovative Stromversorgung für supraleitende Spulen

Euronorm

Dr. Andreas Kade

+49-351-4081-5117

Kompakte leistungsfähige Stromversorgung mit 4-Quadrantensteller

Ziel des FuE-Projektes ist die Entwicklung einer intelligenten innovativen Stromversorgung als 4-Quadrantensteller und Energiespeicher, die aus einem miteinander kommunizierenden System zwischen Quench-Protection und Stromflusskontrolle am Supraleiter besteht. Die Entwicklung soll sich durch Sicherheit, Kompaktheit, Genauigkeit, Anwenderfreundlichkeit, gutes Preis- Leitungsverhältnis und Modularität auszeichnen, wobei durch die Kombination von tiefkalter und warmer Elektronik deutliche Vorteile ausgenutzt werden können.
Das dazu entwickelte und aufgebaute Funktionsmuster soll folgende Parameter und Eigenschaften aufweisen:

  • 4-Quadranten Stromversorgung mit ± 25 V und ± 14 kA
  • Konstantspannungs-Quench-Protection-System
  • Tiefkalter Schalter (kryogen)
  • Energiespeicher

Die Komponenten für den zu entwickelnden Energiespeicher bestehen aus Einzelzellen mit einer Kapazität von 3000 F und einer Spannung von 2,7 V. Damit werden 51 parallel geschaltete Module mit je 10 Einzelzellen zu einer Kondensatorbank zusammengefügt. Daraus ergibt sich eine Kapazität von 15.300 F und 25 V Spannung. Als Netzteil dient ein 3 kA, 30 V Gerät, was bereits erfolgreich an einer tiefkalten Stromzuführung getestet werden konnte.
Im nächsten Schritt wurden die konfigurierten Kondensatormodule für den Energiespeicher und die Platinen des 4-Quadrantenstellers, siehe Abbildung 1, in drei Schaltschränken zusammengeführt, siehe Abbildung 2. Den fertig aufgebauten Schaltschrank zeigt Abbildung 3. Erste Ergebnisse wurden auf der 16. Cryogenics im Oktober 2021 präsentiert.


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