Automobilelektronik - Leistungselektronik2.5 ECTS

Lehrveranstaltungen:

• • Automobilelektronik - Leistungselektronik
    (Vorlesung, 2 SWS, Martin März, Mi, 14:30 - 16:00, Hans-Georg-Waeber-Saal; Ort und Zeit nach Vereinbarung)

Inhalt:

Leistungselektronik ist aus modernen Kraftfahrzeugen nicht mehr wegzudenken. Ob in den Bereichen Fahrwerk, Antrieb oder Infotainment, bei Sicherheits- oder Komfortfunktionen – überall findet sich Leistungselektronik – sei es in Form einzelner Bauelemente oder komplexer Systeme. Leistungselektronik ermöglicht einen intelligenten Betrieb von Aktoren wie Elektromotoren, Ventilen aber auch Beleuchtungs- und Heizelementen; sie ist für das elektrische Energiemanagement im Fahrzeug ebenso unverzichtbar wie für die Stromversorgung und den Schutz der elektronischen „Intelligenz“ an Bord, d.h. der Informations-, Kommunikations- und Steuerelektronik. Im ersten Teil werden ausgehend von den spezifischen Eigenschaften des KFZ-Bordnetzes die elektrischen Anforderungen an Elektronik in Kraftfahrzeugen definiert.
Für den Betrieb vieler einfacher Lasten haben sich geschützte integrierte Leistungsschalter (Smart-Power Schalter) weitgehend durchgesetzt. Die Grundfunktionen dieser Schalter und ihre anwendungsrelevanten elektrischen und thermischen Eigenschaften werden ausführlich erläutert, begleitet von einer Vielzahl an Applikationbeispielen.
Leistungselektronik ist in Kraftfahrzeugen nicht selten hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, zugleich muß sie hohe Zuverlässigkeitsanforderungen zu möglichst geringen Kosten erfüllen. Vor diesem Hintergrund kommt dem Themenkomplex der Aufbau- und Entwärmungstechniken, bzw. dem thermischen Management, eine zentrale Bedeutung zu. Die entsprechenden Grundlagen werden vermittelt – abgerundet durch einen Einblick in die wesentlichen Ausfallmechanismen von Bauelementen unter hoher thermischer Belastung. Der letzte Abschnitt der Vorlesung ist dem Thema Hybrid- und Elektrofahrzeuge gewidmet. Besprochen werden die unterschiedlichen Fahrzeug- bzw. Bordnetzkonzepte sowie die dafür erforderlichen leistungselektronischen Fahrzeugkomponenten. Am konkreten Beispiel eines hybriden Serienfahrzeugs wird der Stand der Technik detailliert beleuchtet.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Automobilelektronik / Leistungselektronik)
2. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Automobilelektronik / Leistungselektronik)
3. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Automobilelektronik / Leistungselektronik)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlmodule | Automobilelektronik / Leistungselektronik)
5. Mechatronik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektronische Bauelemente und deren Zuverlässigkeit | Automobilelektronik / Leistungselektronik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

schriftlich, Dauer (in Minuten): 60, benotet

Erstablegung: SS 2011, 1. Wdh.: WS 2011/2012, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Martin März