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Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul "Grundlagen Elektrischer Fahrzeugantriebe II" sind die Studierenden in der Lage... ... den Aufbau und die Funktionsweise elektrischer Fahrzeugantriebe auf Komponenten- und Systemebene zu verstehen ... die aktuell in der automotiven Praxis relevanten Typen von Antriebskomponenten, wie z.B. elektrischen Traktionsmaschinen und Inverter, nach ihren jeweiligen Vorteilen, Nachteilen und Einsatzgebieten zu beurteilen ... die Funktionsweise, den Aufbau und die Modellierung aller aktuell relevanten Arten von elektrischen Traktionsmaschinen nachzuvollziehen ... die Grundlagen der Funktionsweise, des Aufbaus und der Auslegung der wichtigsten Teilkomponenten der elektrischen Traktionsmaschine, wie Wicklung und Magnete, zu verstehen … das Betriebsverhalten des elektrischen Antriebs mit Hilfe von Zeigerdiagrammen zu beschreiben und zu interpretieren … grundlegende Phänomene aus den Bereichen Induktivität und Oberwellen nachzuvollziehen und einzuordnen … den Aufbau und die Funktion potenziell relevanter Regelverfahren des elektrischen Fahrzeugantriebs nachzuvollziehen und zu vergleichen ... die Grundlagen der Funktionsweise und des Aufbaus von antriebsnahen Leistungselektronikkomponenten, wie z.B. DC/DC Konvertern und Ladegerät, im Kontext Ihres Einsatzes in Elektrofahrzeugen zu verstehen ... grundlegende Abläufe und Vorgehensweisen in der automotiven Entwicklung, der Produktion und dem Testing von elektrischen Antrieben zu beschreiben und in der Praxis anzuwenden

Themenschwerpunkte: * Elektrische Traktionsmaschinen (ASM, FESM, AFM) * Magnetische Werkstoffe * Wicklungen, Induktivität und Oberwellen * Automotive Leistungselektronik (Wechselrichter, DC/DC Wandler, Ladegeräte) * Regelung automotiver Leistungselektronik * Antriebsentwicklung in der Fahrzeugindustrie * Testing elektrischer Antriebe * Produktion elektrischer Antriebe * Elektrische Fahrzeugantriebe als komplexe technische Systeme

In der Vorlesung werden – aufbauend auf dem Modul „Grundlagen elektrischer Fahrzeugantriebe (GEFA)“ – die erweiterten Grundlagen elektrischer Fahrzeugantriebe anhand von Vortrag, Präsentation und Tablet-PC vermittelt. Die Theorie wird durch konkrete Anwendungsfälle erläutert und mit Hilfe von praxis- und anwendungsorientierten Rechenbeispielen gefestigt. Erfahrungen und Probleme aus der Praxis werden vorgestellt, diskutiert und bewertet. Damit sollen die Studierenden beispielsweise lernen, wie elektrische Antriebssysteme gesamthaft in Fahrzeugen ausgeführt und optimiert werden können, welche Alternativen zu den bereits in dem vorhergehenden Modul „GEFA“ besprochenen Komponenten und Systemen existieren und welche Phänomene und Effekte bei der Auslegung elektrischer Fahrzeugantriebe typischerweise zu berücksichtigen sind. Weiterhin sollen sie ein grundlegendes Verständnis für Entwicklung, Produktion und Testing elektrischer Antriebe entwickeln. In den die Vorlesungen begleitenden Übungen werden die wichtigsten Konzepte und Berechnungsmethoden aus der jeweiligen Vorlesung anhand von Beispielaufgaben vertieft und den Studierenden so die Möglichkeit geboten, sich mit den behandelten Themen intensiv zu beschäftigten und ggf. aufkommende Fragen zu diskutieren. Alle Lehrmaterialien sowie weiterführende Informationen werden kostenfrei in der Vorlesung verteilt oder werden online zur Verfügung gestellt. Sprechstunden werden flexibel angeboten. Medienformen * Vortrag * Präsentation * Tablet-PC mit Beamer * Online-Lehrmaterialien

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer schriftlichen Klausur (Prüfungsdauer: 90 min). Die Studierenden sollen in begrenzter Zeit die Konzepte elektrischer Fahrzeugantriebe sowie ausgewählter Detailphänomene auf verschiedene Frage- und Problemstellungen anwenden. Damit soll z. B. überprüft werden, ob die Studierenden darlegen können, wie eine konkrete Ausgestaltung eines elektrischen Antriebs auf Komponenten- und Systemebene in einem elektrifizierten Kraftfahrzeug ausgeführt werden kann und welche Vor- und Nachteile die verschiedenen Lösungsansätze aufweisen. Weiterhin soll überprüft werden, ob die Studierenden die Grundelemente der Entwicklung, Produktion und Erprobung elektrischer Antriebssysteme verinnerlicht haben und diese problemorientiert anwenden können. Als Hilfsmittel zugelassen sind: Schreibutensilien, Lineal und ein nicht programmierbarer Taschenrechner.

Campell, P.: Permanent Magnet Materials and Their Application, Cambridge University Press, 1996 Gieras, J.F.: Axial Flux Permanent Magnet Machines, Springer, 2014 Hering, Martin, Gutekunst und Kempkes: Elektrotechnik und Elektronik für Maschinenbauer, Springer Vieweg, 2018 Hughes, A.: Electric Motors and Drives, Newnes, 2007 Kampker, A. und Heimes, H.: Elektromobilität, Springer Vieweg 2023 Probst, U.: Leistungselektronik für Bachelors, Hanser Verlag, 2020 Schröder, D.: Elektrische Antriebe – Regelung von Antriebssystemen, Springer Vieweg, 2021