Leistungselektronik im Automobil

1. Tag, 09:00 bis 17:15 Uhr

1. Einleitung und Anwendungsgebiete

• Leistungselektronik im Automobil: Anwendungsbeispiele, Tendenzen

Prof. Dr.-Ing. Manfred Bruckmann

2. Topologien leistungselektronischer Wandlerschaltungen

• DC/DC-Wandler - Ein-Quadrantenwandler: Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Hoch-Tiefsetzsteller
• DC/DC-Wandler - Mehrquadrantenwandler: Bidirektionale Wandler, 4-Quadrantensteller
• Wechselrichter
• Steuerverfahren, Ansteuerung, Schutz
• Wandler mit Potenzialtrennung
• Verluste, Wirkungsgrad

Prof. Dr.-Ing. Manfred Bruckmann

3. Passive Bauelemente – Kondensatoren, Spulen, EMV

• Leistungsdrosseln
• Kondensatoren
• Transformatoren
• EMV: Filter

Dr. Stefan Weber

4. Aktive Bauelemente in der Kfz-Leistungselektronik

• Halbleiterschalter / Bauelemente-Physik: Auswirkungen auf die Applikation
• Leistungs-MOSFET: Ansteuerung, Schaltverhalten, Optimierung, Robustheit
• HV-Leistungshalbleiter: Dioden, IGBTs, CoolMOS, SiC-Schottky-Dioden

Dr.-Ing. Anton Mauder

Gemeinsames Abendessen

2. Tag, 08:30 bis 17:20 Uhr

5. Drehstromantriebe für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

• Anforderungsprofil – Antriebssystem, Zusammenhang Fahrspiel Umrichterdimensionierung
• Grundprinzipien von Drehstrommotoren – Synchron-/Asynchronmaschine
• Frequenzumrichter für Drehstromantriebe – Funktion, Steuerung, Bestimmungsgrößen, Integration ins Gesamtsystem
• Weitere Umrichtertopologien

Prof. Dr.-Ing. Manfred Bruckmann

6. Feldorientierte Regelung elektrischer Maschinen

• Einführung und Grundlagen
• Feldorientierung bei der Asynchronmaschine (ASM) – Vektordarstellung, Maschinenmodell, Flussmodell, Strom- und Drehzahlregelung
• Feldorientierung bei der permanenterregten Synchronmaschine (PSM) – Maschinenmodell, Flussmodell, Strom- und Drehzahlregelung

Prof. Dr. Bernhard Hopfensperger

7. Elektrische Energiespeicher

• Elektrostatische Speicher – Doppelschichtkondensator

• Batteriespeicher – Blei-Säure-, Nickelmetallhydrid-, Lithium-Ionen-Batterien

• Funktionsweise und Eigenschaften – Wirkungsgrad, Energiedichte, Leistungsdichte, Lebensdauer und Selbstentladung

• Technische Entwicklungen

Dipl.-Ing. Jonas Keil

8. Brennstoffzellen

• Eckdaten einer Spezifikation
• Stand der Technik
• Kostenaspekte
• Ergebnisse eines aktuell laufenden F&E-Projekts zur Stackentwicklung für PEM-Brennstoffzellen

Dr. Ludwig Jörissen

Stadtführung

3. Tag, 08:30 bis 14:30 Uhr

9. Leistungsmodule in Hybridfahrzeugen

• Ÿ Anforderungen: Spannungslagen, Leistungsklassen, Umweltbedingungen

• Leistungsmodule: Aufbau, Ausfallmechanismen, Qualifizierung, Trends

• Lebensdauerberechnung: Übersetzung von Fahrprofilen in Qualifikationsergebnisse

• Ansteuerung: moderne Gate Treiber Schaltungen, Optimierung des Schaltverhaltens

Dr.-Ing. Tomas Reiter

10. Anwendung in Hybridfahrzeugen

• Anwendung eines 48 V-Systems in Hybridfahrzeugen
• Verschiedene Architekturen und 48 V Nebenverbraucher
• HV-Komponenten in Plug-In Hybridfahrzeugen

Dipl.-Ing. (Univ.) Siegmund Deinhard

11. Hochtemperaturelektronik im Kfz

• Thermische Anforderungen: Trends und Entwärmungskonzepte
• Thermische Messung und Simulation im Entwicklungsprozess
• Zuverlässigkeit: Fehlermechanismen, Testverfahren, Raffungsfaktoren

Dr. Thomas Riepl