Entwicklung eines MPP-Trackers für Weltraumanwendungen

Die Energieversorgung von Raumfahrzeugen wird am häufigsten durch Sonnenenergie, die über Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt wird, realisiert. Bei Verwendung von Solarzellen ist es wichtig, diese immer in ihrem optimalen Betriebspunkt (MPP = Maximum Power Point) zu betreiben, was durch nachgeschaltete Elektronik und ein MPP-Trackingverfahren gewährleistet werden soll. Der MPP-Tracker soll dabei auch bei möglichen lokalen Maxima in der Lage sein das globale Maximum zu finden. Außerdem werden an Elektronikkomponenten für die Verwendung im Weltraum u.a. durch ionisierende Strahlung und große Temperaturbereiche sehr harte Anforderungen gestellt. In dieser Arbeit soll nun eine Tiefsetzsteller-Schaltung zum MPP-Tracking für einen Solargenerator unter Weltraumbedingungen aufgebaut werden. Dazu müssen alle Schaltungskomponenten insbesondere hinsichtlich ihrer Eignung für den Weltraum ausgewählt und ausgelegt werden. Der MPP-Tracking Algorithmus soll von vorhandenen terrestrischen Verfahren abgeleitet und in einen Mikrocontroller programmiert werden, welcher die Leistungselektronik ansteuert.

Ihre Aufgaben sind:
• Dimensionierung und Auslegung des Systems
• Auswahl geeigneter Komponenten
• Entwicklung der Leistungselektronik
• Entflechtung und Aufbau der Schaltung
• Entwurf und Realisierung des MPP-Trackers mittels Mikrocontroller
• Inbetriebnahme und Vermessung der Schaltung
• Präsentation und Dokumentation der Ergebnisse

Weitere Informationen

Unternehmen

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Bereich/Abteilung

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

Abschlussart

Masterarbeit / Diplomarbeit

Branche

Elektrotechnik

Anforderungen

• Studium der Elektrotechnik, elektr. Energietechnik oder Vergleichbares
• Kenntnisse im Bereich der Leistungselektronik
• Kentnisse zur Programmierung von Mikrocontrollern
• Freude an der experimentellen Anwendung neuer Technologien
• Teamfähigkeit, engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• gute MS-Office-Kenntnisse
• gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Zusatzinformationen

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die tech-nische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energie-versorgung.

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