Elektromobilität - Architekturen und Komponenten5 ECTS

Lehrveranstaltungen:

• • Architekturen und Systemtechnik für Elektromobilität (WS 2013/2014)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Martin März, Mo, 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.; Vorbesprechung: 17.10.2013, 16:15 - 17:45 Uhr, Hans-Georg-Waeber-Saal)
  • Automobilelektronik (SS 2014)
    (Vorlesung, 2 SWS, Martin März, Mi, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal, (außer Mi 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

• 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:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
2. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
3. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule) Mikroelektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
5. 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)
6. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)
7. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
8. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektrische Antriebstechnik und Leistungselektronik | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
9. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektronische Bauelemente und deren Zuverlässigkeit | Elektromobilität - Architekturen und Komponenten)
10. 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

1. Prüfer:

Martin März

Termin: 20.02.2014, 13:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 24.07.2014