Modellierung leistungselektronischer Systemkomponenten im Zustandsraum als Beitrag zur Diagnose skalierbarer Brennstoffzellenanlagen

Die Umwandlung elektrischer Energie durch leistungselektronische Systeme erlangt stetig an Bedeutung. Neben Brennstoffzellensystemen gibt es eine Reihe weiterer dezentraler Energieversorgungseinrichtungen, die bei der Aufbereitung der erzeugten Elektroenergie auf leistungselektronische Prinzipien bei der Wandlung zurückgreifen.Brennstoffzellenbasierte Energieerzeugungssysteme werden im zukünftigem Verbund von Energieerzeugern Schlüsselkomponenten sein. Somit kommt der Aufbereitung der Elektroenergie aus einer Brennstoffzelle eine ganz wesentliche Bedeutung zu. Neben der Einspeisung von elektrischer Energie in das öffentliche Versorgungsnetz bzw. ein Inselnetz können die eingesetzten Wandler auch zur Steigerung der Netzqualität beitragen.Um eine Systembetrachtung durchführen zu können, ist es sinnvoll, das leistungselektronische System im Zustandsraum zu modellieren. Mit einem derartigen Modell lassen sich verschiedene Auslegungen durch Skalierungen bzw. Kaskadierungen mit vergleichsweise geringem Aufwand ableiten. Insbesondere die inzwischen wesentlich verbesserten digitalen Steuerungen ermöglichen eine Weiterentwicklung der Wandlertechnik in dezentralen Brennstoffzellen-Systemen.Sehr zweckmäßig wäre darüber hinaus eine weitergehende Auswertung und Nutzung von Zustandsgrößen der Leistungselektronik, um diagnostische Aussagen zur Brennstoffzelle treffen zu können. Diesbezüglich sind grundlagenorientierte Untersuchungen geplant.