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Forschungspraxis / Semesterarbeit / Abschlussarbeit: Verlustarme Strommessung in intelligenten Batteriesystemen

22.09.2021, Diplomarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten

In unserer Forschungsplattform für intelligente Batteriesysteme kommen Strommesswiderstände für die zellindividuelle Strommessung zum Einsatz. Obwohl der Widerstand mit ca. 50 𝜇Ω sehr gering ist, trägt er bei hohen Stromstärken dennoch nicht unwesentlich zu den Verlusten des Batteriesystems und der Erwärmung unserer Elektronik bei. Die Strommesswiderstände nehmen außerdem einen wesentlichen Teil der knappen Fläche auf unserer Zellplatine ein. In der Automobilindustrie herrscht ein ständiges Bestreben Kosten, Bauraum und Energieverluste zu reduzieren. Wir möchten deswegen versuchen die Strommesswiderstände einzusparen, aber welche Alternativen bieten sich an?

In diesem Themengebiet wurden bei uns bereits mehrere Arbeiten durchgeführt, die sich mit der Strommessung anhand des Spannungsabfalls über einem Transistorschalter beschäftigt haben. Damit sind die Möglichkeiten jedoch nicht erschöpft. In den Traktionsstromrichtern von Elektrofahrzeugen beispielsweise kommen diverse andere Strommessverfahren zum Einsatz. Es finden sich widerstandsbasierte Messverfahren mit Stromschienen oder maßgeschneiderte Magnetfeldsensoren mit und ohne Feldkonzentration. Im Rahmen der Arbeit sollen entsprechende Konzepte für unser Batteriesystem entwickelt und simulativ validiert werden. Das vielversprechendste Konzept soll dann in einem Versuchsaufbau getestet werden.

Die Arbeit findet in der Forschungsgruppe Elektromobilität und Lernfähige Systeme (ELS) im Kontext eines laufenden Kooperationsprojekts mit der AUDI AG in Ingolstadt statt. Sie wird von Prof. Endisch vom Lehrstuhl für elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik (EAL) betreut. Es besteht grundsätzlich die Möglichkeit eine Forschungspraxis mit einer anschließenden Masterarbeit zu kombinieren. Studenten erwartet bei uns eine erstklassige Betreuung durch unsere wissenschaftlichen Mitarbeiter und eine sinnstiftende Tätigkeit. Dafür erwarten wir überdurchschnittliche Leistung und Engagement, die Fähigkeit zur eigenverantwortlichen Forschungs- und Entwicklungsarbeit sowie Lernbereitschaft und -fähigkeit.

Erforderliche Qualifikationen
- Sehr gute Leistungen in einem ingenieurwissenschaftlichen Studiengang
- Fähigkeit zur eigenverantwortlichen kreativen Forschungs- und Entwicklungsarbeit
- Lernbereitschaft und -fähigkeit

Nützliche Kenntnisse
- MATLAB
- Multiphysiksimulation (elektrisch, magnetisch, thermisch)
- Handwerkliches Geschick
- Elektronikentwicklung
- Signalverarbeitung

Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Christian Endisch – els.eal@ei.tum.de

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