1) Aufbau einer DAB (Isolierter Gleichspannungswandler) für 10kW.
2) Entwicklung des Leistungsteils für einen 2-stufigen Netzwechselrichter mit Netzanbindung in PLECS (10kW). Der Schaltplan ist zu etwa 90 % fertig.
3) Inbetriebnahme einer FPGA-Erweiterung für ein Rapid Prototyping System (RT-Box Plecs). Dies kann eventuell auch mit einer anderen Tätigkeit kombiniert werden.
4) Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme eines Wechselrichters auf Basis von Dickschicht-Hybrid-Leiterplatten (diese sollen im R-Bau im Keller selbst angefertigt werden). Es handelt sich dabei lediglich um den Leistungsteil. Eine geeignete Ansteuerung / Pulsmustererzeugung ist vorhanden.
5) Aufbau eines Antriebsumrichters auf Basis eines ESP32.
6) Aufbau eines Antriebsumrichters mit neuartigem Kühlverfahren (Mikrokanalkühler).
7) Aufbau eines Batterie Balancing Systems.
8) Inbetriebnahme BLDC.
9) Batterie Management E-Bike.
10) Entwicklung eines Batterie Batterie Management für einen Stationären Speicher mit 160 Zellen und 20kWh.
11) Entwicklung einer Hilfsstromversorgung mit bidirektionaler Kommunikation.
12) Entwicklung eines SO-DIMM 200 Control Boards, basierend auf einem STM32H7 und einem Lattice MACHXO2-7000.
13) Entwicklung eines aktiven Gleichtaktfilters für Netzwechselrichter.
14) Entwicklung eines HMI (Human Machine Interface) zur Steuerung eines elektrischen Antriebsstrangs – Abschlussarbeit bei SINN Power GmbH
15) Charakterisierung des Schaltverhaltens von neuartigen Mikrorelais – Abschlussarbeit bei Siemens
16) Entwurf und Implementierung einer Steuerung für ein neuartiges Bestrahlungssystem zur präklinischen Karzinom Behandlung in der radiologischen Forschung
17) Entwicklung Leistungselektronik im Bereich netzgebundener Stromrichter
Erläuterungen
1) Aufbau eines 10kW DCDC Wandlers.
Der Wandler ist ein Teil eines Batteriespeichers mit Netzanbindung. Die Netzanbindung eines Batteriespeichers erfolgt dabei zweistufig. Zunächst wird die variable Batteriespannung unter Verwendung eines DCDC Wandlers auf eine konstante Spannung gebracht, die über der gleichgerichteten Netzspannung liegt. Im nächsten Schritt wird diese jetzt konstante Spannungsquelle über einen Wechselrichter mit dem Netz verbunden. Aufgrund der Sicherheitsanforderungen ist es dabei wichtig, dass der Gleichspannungswandler isoliert ausgeführt wird.
Ziel der Arbeit wäre es, einen bidirektionalen Wandler auszulegen und aufzubauen. Dies beinhaltet das Layout, die Auswahl der Leistungsbauelemente sowie die Auslegung und den Aufbau des Transformators / der Drossel.
Es ist dabei ausreichend, den Wandler zunächst über ein Evaluation Board anzusteuern. Neben dem Leistungsteil sollen die Treiber, die Strom- sowie die Spannungsmessung aufgebaut werden.
4) Aufbau eines Leistungsmoduls auf Basis von Dickschicht-Hybridtechnik.
Es soll die Möglichkeit untersucht werden, mit alternativen Techniken kundenspezifische Leistungsmodule zu fertigen. Derzeit gibt es lediglich eine Forschungsgruppe in Karlsruhe (KIT) die sich mit diesem Thema befasst.
Idealerweise entwerfen Sie zunächst das Konzept des Aufbaus, fertigen anschließend die Keramiksubstrate an der HM, montieren die ungehausten Leistungshalbleiter auf dem Substrat und machen die elektrischen Kontakte mittels Dickdrahtbondung zugänglich. Das Gehäuse des Moduls soll mit einem 3D-Drucker gefertigt werden. Um die Eigenschaften der Module zu testen, sollte abschließend noch eine kleine Treiber-Leiterplatte aufgebaut und der gesamte Aufbau unter Last getestet werden. Die benötigten Pulsmustergeneratoren und Lastdrosseln sind ebenfalls im Labor LE vorhanden.