Elektrotechnik/Informationstechnik

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Modulhandbuch

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Komponenten der Elektromobilität

Empfohlene Vorkenntnisse

Module Elektrotechnik 1 und Elektrotechnik 2

Modul Physik und Chemie

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Teilnehmer*innen haben Kenntnisse in Grundlagen und Anwendungen der Batterie- und Brennstoffzellentechnik. Sie verstehen das Prinzip der elektrochemischen Energieumwandlung und sind mit typischen Kennzahlen und charakteristischen Kennlinien vertraut. Sie kennen Aufbau und Funktionsweise von typischen Batterien (Alkali-Mangan-Zellen), Akkumulatoren (Blei-Säure-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien) und Brennstoffzellen (Polymermembran-Brennstoffzelle). Sie verstehen die Systemtechnik (Ladeverfahren, Sicherheit) und Anforderungen typischer Anwendungen (portable Geräte, Elektromobilität, Speicherung regenerativer Energien).

Die Studierenden besitzen Grundlagen- und Detailwissen auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik. Sie sind kompetent, heutige Fahrzeuge im Rahmen ihrer historischen Entwicklung unter technischen Aspekten zu betrachten. Sie verstehen das Prinzip der Überwindung der Fahrwiderstände, den Aufbau des Antriebsstranges und die Grundlagen der Fahrdynamik.

Die Teilnehmer*innen kennen die Funktionsweise der wichtigsten leistungselektronischen Stellglieder zum Betreiben elektrischer Maschinen. Die spezifischen Eigenschaften der den leistungselektronischen Stellgliedern zugrundeliegenden Leistungshalbleiterbauelemente werden überblickt. Die Teilnehmer*innen können beurteilen, welche Stromrichter sich für welche Antriebsapplikationen eignen und mit welchen Schwierigkeiten dabei zu rechnen ist.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120h
Workload 240h
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K60 Batterie- und Brennstoffzellentechnik (Gewichtung 25%)

Klausur K60 Grundlagen der Fahrzeugtechnik (Gewichtung 25%)

Klausur K90 Leistungselektronik (Gewichtung 50%).

Jede Prüfungsleistung muss einzeln bestanden werden.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe Nuß

Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Zweiter Studienabschnitt Studiengänge EI, EI-plus, EI-3nat, MKA, MK-plus

Veranstaltungen

Batterie- und Brennstoffzellentechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V686
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen: Geschichte, Prinzip der elektrochemischen Energiewandlung, Aufbau elektrochemischer Zellen
  • Batterien: Kennzahlen und Kennlinien, Alkali-Mangan, Blei-Säure, Lithium-Ionen, Systemtechnik
  • Brennstoffzellen: Kennlinien, Wirkungsgrade, Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle
  • Anwendungen: portable Anwendungen, mobile Anwendungen und Elektromobilität, stationäre Anwendungen und regenerative Energiespeicher
Literatur
  • W. Bessler, Skript zur Vorlesung
  • P. Kurzweil, O. Dietlmeier, Elektrochemische Speicher. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2015.

Grundlagen Fahrzeugtechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V620
SWS 2.0
Lerninhalt

·         

  • Historie, Statistik (Fahrzeuge, Verkehr, Sicherheit)
  • geometrische Grundgrößen, Schwerpunktbestimmung, Achslasten
  • Fahrwiderstände (Radwiderstand / Aerodynamik / Beschleunigungswiderstand /Steigungswiderstand)
  • Bremsen
  • Grundgrößen der Quer- und Vertikaldynamik, Reifenquer- und vertikaldynamik
  • Lenkung, Radaufhängung, Federung und Dämpfung
  • Kenntnis der prinzipiellen Achsbauarten und Lenksysteme
  • Aktive, passive und integrale Fahrzeugsicherheit

 

 

Literatur
  • Bruhn, D., Danner, D., Endruschat, P. G., u. weitere: Kraftfahrzeugtechnik, 2009, Westermann-Verlag
  • Brand, M., Fischer, R., Gscheidle, T., und weitere: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik, 2019, Europa-Lehrmittel-Verlag
  • Braess, H. H., Seiffert, U., Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 2016, Vieweg Verlag
  • Heißing, B., Ersoy, M., Gies, S., Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven; 2017, Vieweg Verlag

Leistungselektronik

Art Vorlesung
Nr. EMI850
SWS 4.0
Lerninhalt

Die LV gliedert sich folgendermaßen:

  • Aufgaben der Leistungselektronik
  • Bauelemente der Leistungselektronik
  • Wechselstrom- und Drehstromsteller
  • Netzgeführte Stromrichter
  • Selbstgeführte Stromrichter
  • Umrichter
  • Verfahren zur Ansteuerung von Stromrichtern

 

Literatur
  • Jäger, R., Stein, E.: Leistungselektronik, VDE-Verlag, Berlin, Offenbach, 2011
  • Schröder, D.: Leistungselektronische Schaltungen, 3. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2012
  • Specovius, J.: Grundkurs Leistungselektronik, 8. Auflage, Wiesbaden, Vieweg Verlag, 2017
  • Hagmann, G.: Leistungselektronik, 6. Auflage, Wiebelsheim, AULA-Verlag, 2019
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