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Elektromobilität - Architekturen und Komponenten5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Martin März Lehrende:
Martin März
Start semester: |
WS 2013/2014 | Duration: |
2 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Architekturen und Systemtechnik für Elektromobilität (WS 2013/2014)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Martin März, Mon, 8:30 - 10:00, Hans-Georg-Waeber-Saal; Terminänderung in KW2/2014: Die Vorlesung finden zum vereinbarten Ausweichtermin, d.h. am Dienstag, den 7.1.2014 von 12:15 – 13:45 Uhr im Waebersaal statt.; Preliminary meeting: 17.10.2013, 16:15 - 17:45 Uhr, Hans-Georg-Waeber-Saal)
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Automobilelektronik (SS 2014)
(Vorlesung, 2 SWS, Martin März, Wed, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal, (außer Wed 9.4.2014); Bitte Vorbesprechungstermin beachten. Verlegung der VL ggf. in Absprache mit Studierenden möglich)
Inhalt:
1. Architekturen und Systemtechnik für Elektromobilität
Elektromobilität: mögliche „Kraftstoffkonzepte“ mit deren Vor- und Nachteilen; Netzintegration von Elektrofahrzeugen (vehicle-to-grid)
Elektrofahrzeuge: Fahrzeug- und Antriebsstrangkonzepte; Ladekonzepte und Ladetechnologien; Modellierung des elektrischen Antriebs-strangs, Betriebsstrategien; Leistungselektronische Systeme im Antriebsstrang: Basistopologien, Schaltungsauslegung
Innerhalb der angegebenen 2 SWS sind Übungseinheiten zur Vertiefung und Festigung des Vorlesungsstoffes vorgesehen. 2. Automobilelektronik
Kfz-Niederspannungsbordnetz: Struktur des Niederspannungsbordnetzes; Generator, Batterie; Spannungsverhalten; Elektrische, mechanische und klimatische Anforderungen; Normen, Test- und Prüfverfahren
Geschützte Leistungsschalter (Smart-Power): Grundlagen; Aufbau von geschützten Halbleiterschaltern; Schaltungsblöcke; Funktionsweise; Betriebseigenschaften; Schalten von Lasten mit hohem Einschaltstrom; Schalten induktiver Lasten
Leistungselektronische Anwendungen in Kraftfahrzeugen: Sicherheitselektronik; Karosserieelektronik; Motorsteuerung und Zündung; Ausgewählte Beispiele zur Schaltungsausle-gung, Dimensionierungsbeispiele
Aufbau- und Entwärmungstechniken für Leistungselektronik im Auto: Substrattechnologien und deren Eigenschaften; Leistungshalbleitergehäuse und deren thermische Eigenschaften
Bauelemente unter Hochtemperaturbelastung: Ausfallmechanismen bei aktiven und passiven Bauelemen-ten; Probleme der Aufbautechnik; Aktive und passive Temperaturwechsel; Lebensdauerbetrachtungen
Elektrisch-thermische Modellierung: Grundlagen zur Beschreibung des thermischen Verhaltens eines Systems mittels elektrischer Ersatzschaltbilder; Eigenschaften verschiedener Ersatzschaltbilder; Parameterisierung der Elemente thermischer Ersatzschaltbilder; Anwendungsbeispiele
Innerhalb der angegebenen 2 SWS sind Übungseinheiten zur Vertiefung und Festigung des Vorlesungsstoffes vorgesehen.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
Leistungselektronik für Kraftfahrzeuge,
lernen die wichtigsten Bauelemente, Grundschaltungen sowie Aufbau- und Entwärmungstechniken kennen, und
verstehen die mit elektrifizierten Antriebssträngen (Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge) verbundenen Zielsetzungen und Basiskonzepte sowie die Grundlagen der dazu erforderli-chen leistungselektronischen Systeme.
Literatur:
Skript zur Vorlesung (das Skript enthält Hinweise auf weiter-führende Literatur)
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Berufspädagogik Technik (Master of Education)
(Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule) Mikroelektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
(Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektrische Antriebstechnik und Leistungselektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektronische Bauelemente und deren Zuverlässigkeit | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Architekturen und Systemtechnik für Elektromobilität, Automobilelektronik (Prüfungsnummer: 67101)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015, 2. Wdh.: keine Wiederholung
- Termin: 20.02.2014, 13:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 24.07.2014
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