Elektromobilität - Architekturen und Komponenten5 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)

Lectures:

• • Architekturen und Systemtechnik für Elektromobilität (WS 2012/2013)
    (Vorlesung, 1,5 SWS, Martin März, Tue, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Zeit und Raum nach Vereinbarung in Absprache mit Dozenten; Am 30.10. findet die Vorlesung im Seminarsaal 2 am Fraunhofer IISB statt.; Preliminary meeting: 16.10.2012, 12:15 - 13:45 Uhr, Hans-Georg-Waeber-Saal)
  • Übung zu Architekturen und Systemtechnik für Elektromobilität (WS 2012/2013)
    (Übung, 0,5 SWS, Martin März, Termine der Übung nach Absprache in der Vorlesung)
  • Automobilelektronik (SS 2013)
    (Vorlesung, 1,5 SWS, Martin März, Wed, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Ort und Zeit nach Vereinbarung)
  • Übung zu Automobilelektronik (SS 2013)
    (Übung, 0,5 SWS, Martin März, Zeit und Raum n.V.)

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

• erwerben ein Grundverständnis der Anforderungen an

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:

1. 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 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Martin März

Termin: 29.07.2013, 08:00 Uhr, Ort: H 10 TechF