Embedded Softwareentwicklung für DC Microgrid Hardware
- Titel
- Embedded Softwareentwicklung für DC Microgrid Hardware
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung der Embedded Software eines bestehenden
DC-Microgrid-Prototyps. Ziel ist es, die bestehende Regelung mit einem MPPT-Algorithmus zu
ergänzen und die Schaltverluste des Tiefsetzstellers durch Softswitching zu reduzieren. Zusätzlich
wird untersucht, ob sich die Totzeit der MOSFETs mit einer bereits verbauten analogen Schaltung
automatisch messen lässt und ob daraus der Spulenstrom indirekt erfasst werden kann. Der MPPT
wird implementiert und in Simulationen, Labor- und Freilufttests validiert. Die Regelung direkt am
Solarpanel zeigt gute Ergebnisse. Für das Softswitching wird die erforderliche Schaltfrequenz
berechnet und experimentell überprüft. Die Bedingungen für Softswitching lassen sich zuverlässig
einhalten. Die Totzeitmessung funktioniert grundsätzlich, wird jedoch durch Signalschwingungen und
begrenzte Zeitauflösung beeinträchtigt.
This thesis focuses on the extension of the embedded software of an existing DC microgrid
prototype. The goal is to enhance the existing control system with a Maximum Power Point Tracking
(MPPT) algorithm and to reduce switching losses in the buck converter through soft switching.
Additionally, the work investigates whether the dead time of the MOSFETs can be automatically
measured using an integrated analog circuit and whether the inductor current can be indirectly
derived from it. The MPPT is implemented and validated through simulations, as well as lab and
outdoor testing. The regulation directly at the solar panel shows good results. For soft switching,
the required switching frequency is calculated and experimentally verified. The conditions for soft
switching can be reliably met. The dead time measurement works in principle but is affected by
signal overshoot and limited time resolution.
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung der Embedded Software eines bestehenden
- Urheberrechtshinweis
- Holzer Jan Andreas, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
HSLU
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
Werk
- Titel
- Embedded Softwareentwicklung für DC Microgrid Hardware
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung der Embedded Software eines bestehenden
DC-Microgrid-Prototyps. Ziel ist es, die bestehende Regelung mit einem MPPT-Algorithmus zu
ergänzen und die Schaltverluste des Tiefsetzstellers durch Softswitching zu reduzieren. Zusätzlich
wird untersucht, ob sich die Totzeit der MOSFETs mit einer bereits verbauten analogen Schaltung
automatisch messen lässt und ob daraus der Spulenstrom indirekt erfasst werden kann. Der MPPT
wird implementiert und in Simulationen, Labor- und Freilufttests validiert. Die Regelung direkt am
Solarpanel zeigt gute Ergebnisse. Für das Softswitching wird die erforderliche Schaltfrequenz
berechnet und experimentell überprüft. Die Bedingungen für Softswitching lassen sich zuverlässig
einhalten. Die Totzeitmessung funktioniert grundsätzlich, wird jedoch durch Signalschwingungen und
begrenzte Zeitauflösung beeinträchtigt.
This thesis focuses on the extension of the embedded software of an existing DC microgrid
prototype. The goal is to enhance the existing control system with a Maximum Power Point Tracking
(MPPT) algorithm and to reduce switching losses in the buck converter through soft switching.
Additionally, the work investigates whether the dead time of the MOSFETs can be automatically
measured using an integrated analog circuit and whether the inductor current can be indirectly
derived from it. The MPPT is implemented and validated through simulations, as well as lab and
outdoor testing. The regulation directly at the solar panel shows good results. For soft switching,
the required switching frequency is calculated and experimentally verified. The conditions for soft
switching can be reliably met. The dead time measurement works in principle but is affected by
signal overshoot and limited time resolution.
- Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung der Embedded Software eines bestehenden
- Autor/in
- Externe Praxispartner
- HSLU-intern, CC DEEP
- Datierung
- 06.06.2025
- Format
- 53 Seiten
- Ort
- Sprache
Rechte
- Urheberrecht
- Holzer Jan Andreas, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Hinweis zu Rechtsgrundlagen
- Lizenzierung
- Klassifikation