MASTERSTUDIENGANG ELEKTROMOBILITÄT (M.ENG.) BERUFSBEGLEITEND

1. Einführung in die Elektro-/Regelungstechnik

1.1 Grundlagen Gleich- und Wechselstromtechnik

1.2 Berechnung von Wechsel-/Drehstromnetzen

1.3 Elektrische Leistung in Gleich-/Wechsel-/Drehstromnetzen

1.4 Elektromagnetismus, Spannungsinduktion

1.5 Lineare Systeme im Zeitbereich, Differentialgleichungen

1.6 Modellierung dynamischer Zustandsraummodelle

1.7 Lineare Systeme im Frequenzbereich

1.8 Laplace-Transformation, Frequenzgänge, Stabilität

1.9 Übertragungsfunktionen im Regelkreis

1.10 Matlab Control System Toolbox

2. Mathematik

2.1 Gebrochenrationale Funktionen/Partialbruchzerlegung

2.2 Komplexe Zahlen

2.3 Matrizen und Verfahren zur Lösung von Gleichungssystemen

2.4 Differentialgleichungen (DGL) und Anfangswertprobleme

2.5 Laplace-Transformation

3. Matrixorientierte Programmierung

3.1 Matlab - Grundlagen und matrixorientierte Programmierung

3.2 Simulink - Einführung und Modellierung von DGL

1. Vorlesung Systemsimulation

1.1 Einleitung und Motivation

1.2 Grundlagen der signalflussorientierten Systemmodellierung

1.3 Anwendung Numerischer Simulationsverfahren und Echtzeitsimulation

1.4 Modellbildung von Streckenmodellen (mechanisch/ elektrisch/ thermisch / usw.)

1.5 Identifikationsverfahren im Zeit- und Frequenzbereich

1.6 Modellierung informationsverarbeitender Systeme

2. Rechnerlabor Systemsimulation

2.1 Einführung in die signalflussorientierte Systemmodellierung (Matlab/Simulink)

2.2 Einstellung und Anwendung numerischer Simulationsverfahren

2.3 Modellierung, Identifikation und Parameterstudie eines elektrischen Antriebssystems

2.4 Modellierung und Auslegung eines Temperaturbeobachters für einen Wechselrichter

1. Teil Prof. Farkas

1.1 Elektrische und hybride Fahrzeugsysteme

1.2 Praktische Vorführung über Zulieferer von Hybridtechnologien

2. Teil Prof. Daberkow

2.1 Elektrische Fahrzeugsysteme über Labor Komponenten

2.2 Systemdynamik und Test von Elektrofahrzeugen

1. Elektrische Maschinen und Antriebe

1.1 Wichtige elektrische Maschinen für Traktionsantriebe

1.2 Grundlagen elektrischer Maschinen: Werkstoffe, Verlustmechanismen, Kühlung, Nutzfelder und Streuung

1.3 Entwurf mit Kenngrößen

1.4 Stationäres Betriebsverhalten von Drehfeldmaschinen am Wechselrichter

1.5 Drehfeldbildung und Drehstromwicklungen

2. Modellbasierte Regelung elektrischer Antriebe

2.1 Vorgehensmodell modellbasierte Softwareentwicklung

2.2 Entwurf von Reglerfunktionen für elektrische Antriebe

2.3 Modellierung und Simulation von Regelkreisen für elektrische Antriebssysteme in MATLAB/Simulink

2.4 Auto-Code-Generierung

2.5 Validierung und Verifikation der Antriebsregler

3. Labor Elektrische Maschinen und Antriebe

3.1 Aufbau von Prüffeldern für elektrifizierte Antriebe im KFZ

3.2 Prüfung eines elektrischen Traktionsantriebs für Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug

3.3 Modellbildung und Simulation der Dynamik eines Antriebssystems; Entwurf und Modellbildung von Drehmomenten-, Drehzahl- und Positionsreglern

3.4 Auto-Code-Generierung und Inbetriebnahme der Regler auf Antriebssystem

1. Antriebsstrang und -systeme
2. Elektrifizierungsgrad und Ausprägung
3. Antriebs- und Getriebetopologien elektrifizierter Fahrzeuge
4. Analyse, Auslegung und Betriebsgrenzen von Hybridgetrieben
5. Fahrdynamik im elektrischen und hybridischen Betrieb
6. Rekuperationspotenzial und –Strategien Labor Antriebsstrang und -systeme
7. Besichtigung von Antriebsstrang- und Rollprüfstand
8. Installation und Inbetriebnahme von Messtechnik im Versuchsfahrzeug
9. Aufzeichnen einer Versuchsfahrt, Darstellung und Interpretation der Ergebnisse
10. Programmieren eines Drehzahl- und Drehmomentenrechners zur Interpretation der Ergebnisse

1. Leistungselektronik und Steuergeräte / Sicherheitskonzepte

1.1 Standard Converter Topologien

• • Buck Converter
  • Boost Converter
  • Single Phase Half Bridge Converter
  • Single Phase Full Bridge Converter
  • Three Phase PWM Voltage Sourc Inverter
  • Pulse Width Modulation Methods

1.2 Sicherheitskonzepte der E-Mobilität

• • Gefahren des elektrischen Stroms
  • Elektrische Sicherheitstechnik
  • Sicherheitsregeln
  • Eigensichere Hochvoltsysteme
  • Ladekonzepte
  • Ausbildungs- und Qualifizierungsmaßnahmen

2. Labor Schaltungsmodellierung und -simulation

2.1 Simulation von Stromrichterschaltungen in Matlab/Simulink sowie deren Analyse

• • Dreiphasensysteme und deren Beschreibung mit Raumzeigern
  • Buck Converter
  • Boost Converter
  • Single Phase Half Bridge Converter
  • Single Phase Full Bridge Converter
  • Three Phase PWM Voltage Source Inverter
  • Pulse Width Modulation Methods
  • Stromregelung mit Hilfe leistungselektronischer Schaltungen

1. Elektrische Fahrentscheidung, Zustart und Emissionierung
2. Betriebsmodi, Gesetzliche Anforderungen und Typprüf-Vorschriften
3. Energiemanagement (SOC, Klimatisierung, Thermomanagement) und energetische Vorausschau
4. Aspekte des Wärmemanagements sowie Grundlagen der Thermodynamik
5. Auslegung und Absicherung der Fahrzeugklimatisierung im Sommer und Winterbetrieb
6. Speicher-Thermomanagement im Systemansatz sowie Kopplung von Wärmequellen und Senken.

1. Systems Engineering

1.1 Begriffe und Definitionen (System, technisches System, Mechatronisches System, Systemstruktur, Funktionsstruktur, Variabilität, Problemraum, Lösungsraum, …)

1.2 Vorgehensmodelle (Wasserfall-, V-, Spiralmodell, PEP)

1.3 Systemkontext

1.4 Systementwurf, Requirements Engineering, Systementwurf / Architekturphase, Systemdesign jeweils dokumentenbasiert und modellbasiert

1.5 Fallstudien zur Veranschaulichung von Methoden und Werkzeugen

2. Projektmanagement

2.1 Projekt-Organisationsformen

2.2 Projekt-Definition nach DIN

2.3 Projektablauf / Phasenmodell

2.4 Projektplanung (Termin-, Kosten-, Kapazitätsplanung)

2.5 Netzplantechnik – Beispiel

2.6 Termin-Kosten-Trade-offs

2.7 Teambildung, Rolle des Projektleiters

2.8 Projekt-Controlling, Projekte als Kostenträger

2.9 Zielkostenmanagement (Target Costing)

2.10 Projektmanagement-Tools

2.11 Multiprojekt-Management

• • F&E-Projekt-Typen
  • Projekt-Portfolio
  • Integrierte Projekt-Programm-Planung

1. Technologien und Werkstoffe für Hochleistungsakkumulatoren
2. Elektrochemische Energiewandlung und -speicherung
3. Anwendung moderner Lithium-Ionen-Batterien in der Fahrzeugtechnik
4. Simulation eines Batteriemoduls mittels Matlab-Simulink

Bearbeitung einer individuell festgelegten Aufgabenstellung aus dem thematischen Umfeld der Studieninhalte des Studiengangs. Die Ausarbeitung erfolgt zu Hause oder im Arbeitsumfeld.

Individuell aus dem thematischen Umfeld der Studieninhalte des Masterstudiengangs.