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Computerisierung – sicher ist es Ihnen schon aufgefallen, dass sich mit der zunehmenden Computerisierung unseres Alltags viele angrenzende Technologien begleitend verändert haben. Digitalisierung ist das Stichwort, was all dies ermöglicht und so den aktuellen Ansprüchen an Funktionalität, Qualität und Komfort Genüge tut. Digitale Verfahren lösten aufgrund überzeugender Neuerungen und vielfältiger Möglichkeiten ihre analogen Vorgänger schnell ab. Videos wurden zu DVDs, Schallplatten zu CDs und analoges Telefon zu ISDN. Bislang unbeeindruckt davon blieb Funk & Fernsehen. Durch wachsende Ansprüche des Marktes, orientiert an neuen Technologien, war offensichtlich, dass es nur noch eine Frage der Zeit sein konnte, bis auch diese in die Jahre gekommenen Medien generalüberholt werden. Durch die Entwicklung des „Digital Audio Broadcasting“ - Standards Anfang der 90er Jahre zog nun auch der Rundfunk nach, um sich den neuen Anforderungen zu stellen. Mittlerweile haben sich digitales Radio (DAB) und digitales Fernsehen (DVB-T) in vielen europäischen Ländern etablieren können und sind sogar schon im mobilen Einsatz, wie etwa im Fahrzeug, vorzufinden. Bei solch einem mobilen Einsatz wird auch von „Multimedia im Fahrzeug“ gesprochen, was eine durchdachte Vernetzung aller Komponenten im Automobil einschließt. „Digital Audio Broadcasting“ ist, wie schon am Titelthema ersichtlich, der Kernpunkt, um den sich diese Diplomarbeit bewegen wird. Der Originaltitel verinhaltlicht bereits das Repräsentative der Arbeit!
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde erstmals in einer realen Niederspannungsinstallationsanalge das Ausbreitungsverhalten von Überspannungen untersucht. Hierzu wurden die wichtigsten Daten der Installation wie Leitungstypen, Leitungslängen, Widerstände und Induktivitäten ermittelt. Die Messung der Impulsausbreitung mit und ohne Überspannungsschutz innerhalb der Anlage gestattet Aussagen zur Dämpfung von Überspannungen durch die Anlage selbst und zum Begrenzungsverhalten der Überspannungsschutzgeräte. Die Überprüfung des Überspannungsrekorders Transitron NÜR 410 hinsichtlich seiner Einsatzfähigkeit zur Aufzeichnung von Überspannungen und der Vergleich mit anderen Geräten zur Netzbeobachtung war Gegenstand des zweiten Teils der Arbeit. Der Überspannungsrekorder Transitron NÜR 410 wurde dazu in einer Netzdauerbeobachtung zeitgleich mit anderen Geräten eingesetzt. Außerdem wurde geprüft, ob er in der Lage ist, die Normstoßspannungen 1,2/50µs und 5/50µs in verschiedenen Spannungshöhen zu erkennen und richtig auszuwerten. <!-- #h:dissdiplWanderwellen.doc# -->
Um der fehlerfreien Motorenproduktion so nah wie möglich zu kommen werden während der Montage kontinuierlich Funktionstests einzelner Bauteile und zusammenarbeitender Komponenten durchgeführt. Da es trotz der existierenden Funktionstests immer wieder zu Bauteilausfällen bei der Erstbenutzung im Fahrzeug kommt, lässt das auf eine unzureichende oder falsche Prüfung dieser Bauteile nach der Montage schließen. Um diese möglicherweise vorhandenen Fehler aufzudecken werden in dieser Arbeit die verwendeten Bauteilprüfungen detailliert untersucht, mit den Anforderungen im Feld verglichen und gegebenenfalls Optimierungen ausgearbeitet. Aufgrund der Vielfältigkeit im Motorenwerk Chemnitz werden ausschließlich die elektromechanischen Bauteile die an der Montagelinie vier verbaut werden betrachtet.
Die Entwicklung eines Zentralsteuergerätes für einen Apollo N. Die Arbeit umfasst sowohl die Entwicklung der Hardware als auch alle einzuhaltenden Richtlinien und Normen. Erläutert werden: Analogeingangsschaltungen, Digitaleingangsschaltungen, Aufbau CAN-Teilnehmer, Aufbau LIN-Teilnehmer, verwendete Sensoren und schalter, Platinenlayout. Weiterhin ist eine Test Software sowie die Inbetriebnahme des Steuergerätes umschrieben.
Die Bedeutung von verteilten System und Anwendungen hat in den vergangenen Jahrzehnten stark zugenommen. Verteilte Systeme sind heute nicht mehr weg zu denken. Ein interessantes Einsatzgebiet von Verteilten Systmen und Anwendungen ist der Automotive Bereich mit seinen innovativen Fahrerassistenzsystemen (FAS). Die Entwicklung komplexer Verteilter Systeme kann durch Verwendung einer Middleware erheblich vereinfacht werden. Eine Middleware-Lösung, die ähnliche Anforderungen genügt, wie sie bei den Fahrerassistenzsystemen vorkommen, ist die Middleware MiRPA (Middleware for Robotic and Process Control Applications). In dieser Diplomarbeit wird ausführlicher auf diese Middleware- Lösung, eingegangen, da sie den Ausgangspunkt für die Entwiclung einer Middleware für den Automotive-Bereich darstellt. Es handelt sich bei MiRPA um eine anwendungsspezifische Middleware, die zur Steuerung von Robottern entwickelt wurde. Sie verwaltet die Kommunikation zwischen verschieden Anwendungskomponenten eines Robotic-Systems, wie Sensoren, Aktoren, Regler- und Anwendungsmodulen. In MiRPA wird derzeit ein einfacher prioritätsbasierter Scheduler eingesetzt, der verbessert werden soll. Um einen geeigneten Algorithmus für den gerechten und echtzeitfähigen Versand von Nachrichten zu entwerfen, ist es nötig existierende Scheduling- Methoden zu analysieren und eine Auswahl der in Frage kommenden Strategien zu treffen. Nach dem Entwurf eines neuen Algorithmus und der Umsetzung mit C++, werden anhand einiger Tests beide Scheduler verglichen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Messungen durchgeführt, die Aufschluss über die Auslegung der Ladeinfrastruktur des Unternehmens geben, an dem die Arbeit angefertigt wurde. Außerdem galt es im Folgeschritt ein Simulationsmodell zu erstellen, das eine Gegenüberstellung bietet. Verglichen wurden dabei der aktuelle Ausbaugrad der Ladeinfrastruktur mit einem stationären Batteriespeicher und die Erweiterung des Speichers mit Superkondensatoren.
Die Arbeit ist folgendermaßen gegliedert:
-Grundlagen
-Stand der Technik
-Vorgehensweise: Ist-Stand Analyse, Messungen, Simulation
-Fazit
Die Baubranche erlebt einen wachsenden Technologietrend zur Digitalisierung von Gebäuden.
In dieser Arbeit wurden technische Alternativen zu einem bestehenden Systemstandard untersucht und bewertet, um Lösungen zur intelligenten Integration von kommunikationsfähigen Systemen bzw. Feldgeräten in wiederkehrenden Anlagenteilen zu erarbeiten.
Daraus wurde Aussagen zur Optimierung des Projektprozesses, der Anlagenverfügbarkeit für die Betreiber abgeleitet.
In dieser Diplomarbeit wurde ein Servosystem zum diskreten Fertigen von Membranen im Doppelstanzwerkzeug und zum Übergeben dieser an ein sich kontinuierlich drehendes System entwickelt.
Dabei wurden unterschiedliche Antriebslösungen geprüft und ein für die Anwendung passendes Antriebssystem dimensioniert. Des Weiteren wurden verschiedene Softwarelösungen zur Realisierung der Steuerungsaufgabe erarbeitet und diese miteinander verglichen.
Batterien haben aufgrund der steigenden Nachfrage nach dezentralen Energiespeichern, allen voran durch den Ausbau der Elektromobilität, eine stetig größer werdende Bedeutung. Um die Produktion dieser Speicher möglichst nachhaltig zu gestalten, ist das Recycling von Alt-Batterien, zur Rückgewinnung von Metallen etc., besonders wichtig. Während dieses Recycling-Prozesses ist die sichere Entladung der Batterien ein notwendiger Schritt, um diese in einen sicheren Arbeitszustand zu versetzen. Nur so kann ein sicheres Öffnen der Batteriezelle und Entnehmen der Stoffe gewährleistet werden. Die aktuell genutzte Entladetechnologie entlädt die zu recycelnde Batterie sicher über einen konstanten Entladestrom und macht die Restenergie, durch das Einspeisen dieser ins Netz, nutzbar.
Ziel dieser Arbeit ist es, das Entladesystem so weiterzuentwickeln, dass die Restenergie der zu recycelnden Batterien nicht ins Netz zurückgespeist wird, sondern direkt für das Aufladen von Elektrofahrzeugen genutzt werden kann. Zudem soll die Speicherung der Energie möglich gemacht werden. Auf diese Weise soll ein ganzheitliches Konzept von der Herstellung einer Batterie bis hin zu ihrer Entsorgung und Weiterverwendung ihrer Bestandteile entstehen.
Auf dem Gebiet der quantitativen Dünnschicht-Chromatographie ist die biostep GmbH Hersteller des HPTLC Densitometers CD60. In diesem Densitometer sind drei Lichtquellen eingebaut, eine Deuteriumlampe, eine Wolfram-Halogenlampe und eine Quecksilberdampflampe. Für die Ansteuerung dieser Lampen und aller anderen Funktionen werden folgende 3 Platinen in diesem Gerät verbaut: die Hauptplatine (HP), die Hochvoltplatine (HVP) sowie die Netzteil- und Lampensteuerplatine (NTP). Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll die NTP auf den aktuellen Stand der Technik gebracht werden. Diese ist für die Ansteuerung der Lampen und der Bereitstellung aller Spannungen für das Gerät zuständig. Da der Grundentwurf dieses Systems aus dem Jahr 1987 ist, bestehen die elektronischen Schaltungen vor allen aus viel kombinatorischer Logik und es wurden viele Schaltkreise eingesetzt, welche zwischenzeitlich veraltet sowie schwer beschaffbar sind. Ebenfalls gibt es zunehmend Schwierigkeiten diese zu einem angemessenen Preis zu beziehen. Deswegen ist für den Neuentwurf der Platine vorgesehen aktuelle "digitale" und
Die Arbeit behandelt die Weiterentwicklung eines teil-physikalischen Generator-Kennlinien-Modells für die Ladebilanzsimulation und dessen Umsetzung in einem Simulationswerkzeug. Im Rahmen der Modellentwicklung wird eine verbesserte Darstellung des DF-Signals bei niedriger Auslastung sowie bei geringer Drehzahl angestrebt. Weiterhin soll eine verbesserte Darstellung des thermischen Verhaltens des Generators im Modell realisiert werden. Als weitere Aufgabe ist die genauere Modellierung der mechanischen Verluste zu nennen. Durch einen abschließenden Vergleich von am Prüfstand gemessenen Werten und Simulationsergebnissen wird eine Aussage über die Güte des entwickelten Modells getroffen werden. Das entstandene Modell soll dazu eingesetzt werden, unterschiedliche Betriebsbedingungen und
Kernthema der Diplomarbeit ist es, ein Vorgehensmodell sowie eine technologische Prozessbeschreibung für den Einsatz konfektionierter Kabelbündel im Verdrahtungsprozess einer Unikat-Schaltanlage zu erarbeiten. Die konfektionierten Kabelbündel sollen zukünftig keiner Nacharbeit unterzogen werden müssen und nach gezielten Vorgaben in der Schaltanlage verlegt werden. Diese Maßnahme soll direkten Einfluss auf die Durchlaufzeit in der Produktion sowie auf die Verdrahtungsqualität einer Unikat-Schaltanlage haben.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden verschiedene Selektivitätsprinzipien analysiert um ein optimales Gerätekonzept für eine Entwicklung zu finden. Die Realisierung einzelner Funktionselemente wurde am Siemens Leitungsschutzschalter 5SY4 bei verschiedenen Betriebszuständen nach Norm- und Praxisanforderungen überprüft und bewertet. Darauf aufbauend wurde eine erste Mustergeometrie im Status Labormuster für ausgewählte Funktionselemente erstellt.
In den letzten Jahren wurden auf dem Gebiet der Elektromobilität große Fortschritte gemacht. Diese Entwicklungen wurden durch den stetig wachsenden Bedarf an alternativen Antriebs-konzepten im Automotive-Bereich auf Grund von knapper und somit teurer werdenden fossilen Brennstoffen forciert. Das Hauptproblem bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ist die Batterie. Die Erhöhung der Reichweite und die damit einhergehende Vergrößerung der Traktionsbatterie steht oft im Konflikt mit dem daraus resultierenden Platzbedarf und dem hohen Gewicht solcher Energiespeicher. Um eine effizientere Nutzung der Batteriekapazität zu gewährleisten, ist eine aktive Symmetrierung der einzelnen Zellen als Bestandteil des Batterie-Management-Systems unumgänglich. Diese Arbeit hat zum Ziel, ein effektives aktives Cell-Balancing-Konzept für mehrzellige Lithium-Ionen-Batterien zu finden, da bestehende passive Systeme den hohen Anforderungen nicht genügen. Anhand erster Testläufe wurden das Verhalten und die Eignung einer Symmetrierungsschaltung auf Sperrwandler-Basis untersucht.
Durch die Energiewende verändert sich die Netzstruktur in Deutschland. Bisher wurde die Energie von den zentralen Kraftwerken generiert und in die Ballungsräume transportiert. Im Zuge der Energiewende entsteht nach und nach eine dezentralere Versorgung. Photovoltaikanlagen und Windparks produzieren die Energie nun dort, wo die meteorologischen Bedingungen am günstigsten sind. Weiterhin müssen, um die Leistung eines Kraftwerks zu ersetzen, mehrere Windkraft- und Photovoltaikanlagen errichtet werden. All diese Anlagen benötigen einen Netzanschluss, der sich je nach Größe der Anlagen im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsnetz befindet. Weiterhin befinden sich die regenerativen Erzeuger meist außerhalb von Ballungszentren, wodurch ein Transport der Energie dorthin unumgänglich ist. Dieser Transport führt immer häufiger zu höher belasteten oder überbelasteten Stromkreisen. Außerdem entsteht durch den Anschluss der regenerativen Erzeuger ans Netz eine komplexere Netzstruktur. All diese Aspekte haben nicht nur Einfluss auf die Primärtechnik, sondern beeinflussen insbesondere auch die Netzschutztechnik. Durch die Einspeisung der regenerativen Erzeuger entstehen auch im 110 kV Netz vermehrt Zwischeneinspeisungen, welche zu einer Verschlechterung der Anregung führen können. Als Standard Leitungsschutz werden im 110-kV-Netz Distanzschutz-geräte eingesetzt. Über eine Auswertung von Strom und Spannung erkennt der Distanzschutz Fehler im Netz (Anregung) und klärt diese nach einer vorgegebenen Zeit-Distanz Kennlinie (Staffelplan). Bisher findet als Anregeverfahren meist eine Kombination aus Überstrom- und Unterspannungskriterien Anwendung. Speziell die Überstromanregung stellt im Zusammenhang mit höher belasteten Stromkreisen eine
- Arten und Wirkprinzipien von Drucksensoren - Einsatzbeispiele von Drucksensoren - Herstellungsschritte für das intelligente Sensormodul - Eigenschaften und Aufbau des ZMD31050 - Kalibrierung mit dem ZMD31050 - Aufbau und Funktion eines Druckmessplatzes - Durchführung von Kalibrierungsarbeiten an verschiedenen Sensormodulen - USB/I2C-Interface - Bussysteme und Schnittstellen
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Verifikation von Simulationsmodellen für Hoch-Volt-Kabel in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Mit Hilfe von Simulationsprogrammen soll das Verhalten der Kabel möglichst realitätsnah nachgebildet werden. Das Hauptaugenmerk der Simulation liegt dabei auf der Temperaturentwicklung im Kabel in Abhängigkeit des führenden Stromes und der Umgebungstemperatur, da diese Parameter die Auslegung des Hoch-Volt-Bordnetzes im Wesentlichen bestimmen. Die theoretischen Simulationsergebnisse verschiedener Programme werden durch Prüfstandsversuche verifiziert. Nach Durchführung der Messungen folgen eine Auswertung der Messreihen und der Vergleich mit den Simulationsergebnissen. Anschließend werden die Simulationen Anhand verschiedener Kriterien bewertet und letztendlich das geeignetste Programm bestimmt.
Ziel dieser Diplomarbeit war eine vergleichende Charakterisierung von ausgewählten Brennstoffzellenstacks für mobile Anwendungen. Zum Vergleich wurden Tests an vier Brennstoffzellenstacks von unterschiedlichen Herstellern durchgeführt bzw. deren Testergebnisse ausgewertet und verglichen. Zur Modellierung wurde ein Ersatzschaltbild aus einem ohmschen Widerstand und zwei RC-Elemente eingesetzt. Der Schwerpunkt lag darin, eine eindeutige Beziehung zwischen der kathodenseitigen Gasdurchflussgeschwindigkeit und der charakteristischen Frequenz des niederfrequenten Bogens der Impedanzkurve zu bestimmen. Dafür wurden die Messwerte an die Modellwerte angefittet und so die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Bogens bestimmt. Die Ergebnisse im Falle des ausführlich charakterisierten Stacks zeigten, dass die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Bogens deutlich durch Änderungen der Stöchiometrie und Stromdichte beeinflusst wird. Beide Faktoren bedingen auch eine Änderung der Gasdurchflussgeschwindigkeit. Feuchte, Temperatur und Druckvariationen zeigten keine bzw. eine nur geringe Beeinflussung. Diese Faktoren bedingen auch keine bzw. nur eine geringe Änderung der Gasdurchflussgeschwindigkeit. Somit konnte die Hypothese, dass die charakteristische Frequenz des niederfrequenten Impedanzbogens vor allem durch die Gasdurchflussgeschwindigkeit beeinflusst wird, bestätigt werden. Der Vergleich mit drei weiteren Stacks bekräftigte die Einzelergebnisse. Trotz unterschiedlicher Größe, Flussfeldgeometrie und verwendeter Materialien zeigte sich bei allen eine qualitativ gleiche Abhängigkeit zwischen Gasdurchflussgeschwindigkeit und charakteristischer Frequenz des niederfrequenten Impedanzbogens. Speziell bei der Variation der Stromdichte konnten jedoch Unterschiede in der quantitativen Beziehung zwischen charakteristischer Frequenz und Durchflussgeschwindigkeit festgestellt werden. Ein möglicher Erklärungsansatz hierfür wurde in dieser Arbeit vorgestellt. Mit im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Tests, Messdatenauswertungen, Modellierung und Charakterisierung wurde nachgewiesen, dass es eine eindeutige Beziehung zwischen der kathodenseitigen Gasdurchflussgeschwindigkeit und der charakteristischen Frequenz des niederfrequenten Bogens gibt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Teststrategie für den Komponenten- und Systemtest eines sicherheitskritischen Fahrerassistenzsystems optimiert. Dazu wurden alle Einflussfaktoren und Abhängigkeiten einer Teststratgie erarbeitet und eine Recherche nach anderen potentiellen Teststrategien durchgeführt. Um einen Bewertung verschiedener Teststrategien durchführen zu können, wurde eine Bewertungsmatrix entwickelt. Durch den Vergleich verschiedner Teststratgien wurde eine praktisch anwendbare und die theoretisch beste Teststrategie herausgearbeitet. Schwerpunktmäßig wurden Optimierungsmöglichkeiten für das Referenzprojekt erarbeitet und die Voraussetzungen für die Realisierung geschaffen.
Es handelt sich um ein Verfahren, welches bei stationären Verbrennungsmotorenprüfständen angewendet wird. Dabei wurde eine Methode zur automatischen Parameteroptimierung der Drehmomentregelung gefunden. Hierbei wurden 2 Regler untersucht, ein nichtlinearer und ein kennfeldgestützter Regler. Zusätzlich wurde ein Vorschlag zur Verbesserung der Struktur des nichtlinearen Drehmomentreglers vorgenommen. Alle geschilderten Verfahren wurden mittels MATLAB / SIMULINK entwickelt und simuliert. Anschließend wurden sie mit der Toolbox Real- Time- Workshop, in echtzeitfähigen C- Code umgesetzt. Dies war die Grundlage zur Integration in PAtoolsTX, einer Software der KRATZER - AUTOMATION AG. Diese ist eingebettet in ein Echtzeitbetriebssystem und wird an Prüfständen zur Automatisierung verwendet.
In den letzten Jahren hat sich die Entwicklung automobiler Steuergeräte von einer reinen Elektrotechnik und Maschienenbau-Disziplin zu einer Kombination von Software- und Systemengineering gewandelt. Die Motorsteuerung nimmt in der Antriebsentwicklung der heutigen Zeit eine fundamentale Rolle ein. Die Aufgaben derer umfassen die Forderungen des Gesetzgebers hinsichtlich Emissionen und Diagnosen. Den Wünschen des Endkunden auf Betriebsfestigkeit sowie den Bauteilschutz. Hierzu ist auf dem Steuergerät eine Software gespeichert. Die Verbindung der ständig zunehmenden Zahl von Softwarefunktionen mit den mechanischen, hydraulischen und elektronischen Teilsystemen eines Fahrzeugs erzeugt eine neue Dimension von Komplexität. Um dem immer größer werdenden Aufgabenbereich gerecht zu werden, muss die Software kontinuierlich weiterentwickelt werden. Des Weiteren wird in jedem Entwicklungszyklus die Motorsteuergerätesoftware auf ihre Spezifikation hin über definierte Tests mit bestimmten Kriterien geprüft. In eine Software können verschiedene Datenstände integriert werden. Das heißt die Funktion bleibt bestehen, doch die Kennfelder, -linien und -größen variieren. Da heutzutage die Anzahl an Fahrzeugvarianten in Form von Motorleistung und unterschiedlichen Komfortausstattungen stetig steigt, erhöht sich dementsprechend auch die Menge und Komplexität der Datenstände. Mit jedem neu entwickelten Datenstand muss letztlich ein Operational Test durchgeführt werden. Um deshalb den Serienfreigabeprozess in Bezug auf den Operational Test in seiner Effizienz und Qualität, wie der Standardisierung oder der Reproduzierbarkeit, zu steigern, ist es von großem Vorteil diesen an einem LabCar durchzuführen. Jedoch muss dazu die Simulation ein hohes Maß an Genauigkeit aufweisen. Die Bewertung der Genauigkeit ist Aufgabe dieser Diplomarbeit.
Untersuchungen zur Einführung eines Lastmanagements an einer Silizium-Nitrit-Beschichtungsanlage
(2009)
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der energetischen Analyse einer Silizium-Nitrit-Beschichtungsanlage in Hinblick auf die Einführung eines Lastmanagements. Zielstellung ist der grundlegende Entwurf von Verfahrensweisen bezüglich verschiedener Prozessvarianten, wie Erst- und Wiederanlauf, sowie die Untersuchung nach weiteren möglichen Optimierungspotentialen der Anlage. Im Grundlagenkapitel werden zunächst die Einordnung des Lastmanagements und die Abgrenzung des Systems vorgenommen. Eine Vorstellung der Anlage in Form einer Grob-Analyse schließt sich an. Weiterhin wird ein Messkonzept erstellt, und eine Definition von normierten Zuständen verfasst. Eine Fein-Analyse an ausgewählten Komponenten erfolgt im darauffolgenden Kapitel. Auf Grund der gewonnenen Ergebnisse und weiterer Parameteranpassungen wird in einem anschließenden Kapitel eine energetische Dimensionierung entworfen. Weiterhin findet eine Überprüfung der bisherigen Anschlussprojektierung statt. Bei der modulübergreifenden Betrachtung am Schluss der Arbeit können weitere Optimierungsansätze aufgezeigt werden, und die Arbeit abrunden.
Der zunehmende Verbrauch an Rohöl und die immer sichtbareren Auswirkungen der globalen Erwärmung haben Regierungen und Automobilhersteller in der letzten Zeit zum Umdenken bewegt. Einer der Hauptverbraucher von Öl bzw. Treibstoff und einer der größten Produzenten von CO2 ist der Verbrennungsmotor. Ein weiterer Grund für den rasanten Anstieg des Ölverbrauches und der Emissionen ist die zunehmende Anzahl an Automobilen in den Schwellenländern, in denen es zu einem gestiegenen Mobilitätswunsch gekommen ist. Der einzige Ausweg dafür ist aus momentaner Sicht, für die Hersteller die Entwicklung eines alternativen Antriebskonzeptes mit hoher Effizienz, geringem Lärm und geringen Emissionen. Eine der am meisten favorisierten Lösungen ist das Elektroauto (pure electric vehicle [PEV]), welches in letzter Zeit immer mehr Aufmerksamkeit erhält. Der Flaschenhals der PEV ist dabei immer noch der klassische Energiespeicher, die Batterie. Die Hauptprobleme sind dabei: die geringe Leistungsdichte (damit geringe Beschleunigungsfähigkeit), kurze Lebensdauer (Zyklenanzahl) und die damit verbundene geringe Reichweite. Diese Probleme verhindern derzeit den kommerziellen Einsatz solcher Systeme. Aus diesem Grund wird ein neues Energiespeichersystem benötigt, um die Leistungsfähigkeit solcher Systeme zu verbessern. In letzter Zeit haben Forscher an verschiedenen alternativen Speichersystemen, wie dem Flywheel etc. gearbeitet. Als besonders vielversprechend, erwies sich dabei der Doppelschichtkondensator (Ultracap, Supercap). Dieser besitzt aber nur eine geringe Energiedichte, sodass er nicht für eine genügende
Ziel dieser Arbeit ist die Konzeption und der Aufbau eines Versuchsstandes zur Untersuchung der Parameter von Superkondensatoren, welche sich auf die Lebensdauer auswirken. Insbesondere ist dabei der Betrieb mit nicht-idealen, oberwellenbehafteten Signalen, wie sie im Zusammenspiel mit modernen leistungselektronischen Stromversorgungen auftreten, interessant.
Die Aufgabe der Verlängerung und Verkürzung der Einspritzzeit zur Leistungssteigerung außerhalb des im Motorsteuergerät abgespeicherten Kennfelds wurde, beruhend auf den theoretischen Ausarbeitungen, anhand von Erprobungen an einem Audi A1 mit Benzin-Direkteinspritzung umgesetzt. Es wurden die Einflussfaktoren der Gemischregelung untersucht und die Möglickeiten, die zur Manipulation der Einspritzmenge führen können, geprüft. Die Auswahl der Signalanpassung an der Breitbandlambdasonde erfolgte anhand einer Schaltungsanalyse und Berechnungen zur Änderung des Pumpstroms, der ein Maß für den Restsauerstoffgehalt im Abgas darstellt. Um die Signalmanipulation an den Leitungen sowie die Messungen durchführen zu können, wurde der Audi A1 mit einem Adapterkabelstrang ausgestattet. Weiterhin wurde ein Lambda-Messmodul sowie ein Thermometer für die Überwachung der Abgastemperatur ins Fahrzeug eingebaut. Die Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge konnte anhand einer Parallelschaltung eines variablen Widerstands erreicht werden. Für die spätere Anwendung in einem Modul zur Leistungssteigerung wurde ein Widerstandskennfeld erstellt. Eine Abmagerung des Kraftstoff-Luft-Gemischs wurde mit einem variablen Widerstand in Reihe zum Kalibrierwiderstand der Breitbandlambdasonde erzielt. Aufgrund der Abhängigkeit der Signalmanipulation zum Kalibrierwiderstand der Lambdasonde wurde in einer Häufigkeitsuntersuchung dessen Widerstandsverteilung geprüft. Die Kalibrierwiderstände wurden in Gruppen eingeteilt und seperate Widerstandskennfelder für eine prozentuale Pumpstromänderung bei der Kennfeldabstimmung erstellt. Für ein automatisches Erfassen des Kalibrierwiderstands durch das Zusatzsteuergerät wurde eine Messschaltung entwickelt und deren Funktion geprüft. Die Auswirkugen der Veränderung der Einspritzmenge auf die Katalysatorüberwachung wurden überpüft. Abschließend wurde die Veränderung der Einspritzzeit durch die Signalmanipulation in einer Messung bestätigt.
Die Anforderungen an elektronische Systeme steigen stetig an. Sie müssen trotz harter Umgebungsbedingungen wie Hitze, elektromagnetischer Strahlung und evtl. mechanischer Einwirkung, wie z.B. Vibrationen einwandfrei funktionieren und dabei immer größere Leistungen bei steigendem Wirkungsgrad umsetzen. Herkömmliche Bauelemente in der Elektronik stießen dabei oft an ihre Grenzen. Die Zukunft hierbei sind Bauelemente basierend auf dem Halbleitermaterial SiC und Bauelemente, welche bzgl. ihres strukturellen Aufbaus optimiert wurden. Die Reduzierung von Durchlass- und Schaltverlusten ist dabei vorrangiges Ziel. Der Anteil an Elektronik nimmt gerade im Kfz-Bereich immens zu, da Anforderungen an Komfort und Sicherheit immer größer werden. Die Bauelemente müssen also kleiner werden, um im Kraftfahrzeug an den entsprechenden vorgesehenen Stellen ohne Probleme untergebracht werden zu können, höheren Anforderungen an Funktionalität und Robustheit genügen und mit besseren Wirkungsgrad arbeiten. Dabei sollte auch stets der Kostenfaktor im Auge behalten werden, da wirtschaftliche Aspekte heutzutage aufgrund großer Stückzahlen niemals vernachlässigt werden dürfen. Bauelementlösungen basierend auf dem Material SiC sind dabei der viel versprechenste Ansatz. Können hierbei zusätzliche strukturelle Verbesserungen getroffen werden, sind in Zukunft vor allem bei den Leistungsschaltern sehr viel höhere Sperrspannungen, kürzere Schaltzeiten, deutlich niedrigere Durchlasswiderstände und somit eine allgemein höhere Effizienz zu erwarten.
Deutschland gehört zu den führenden Nationen im Automobil- Sektor. Seit einiger Zeit befindet sich dieser Markt in einem starken Wandel. Die Forderung von Nachhaltigkeit erfordert ein Umdenken und neue Antriebskonzepte im Automotive- Bereich, so dass der Einsatz von Hybrid- und Elektrofahrzeugen unumgänglich ist. Es ist eine ausführliche Betrachtung der Wechselrichtertopologien in Verbindung mit dem Gesamtkonstrukt Hybridfahrzeug beziehungsweise Elektrofahrzeug.. Besonderes Augenmerk wird auf das Zusammenspiel des Wechselrichters in Verbindung mit Maschinentypen, Batteriesystemen und den einzelnen antriebstechnischen Komponenten gelegt. Dabei werden unter Beachtung aktueller Tendenzen in der Industrie und Forschung, verschiedene Simulationsmodelle erstellt, welche in Kombination zu einem Gesamtmodell vereinheitlicht wurden.
Der Einsatz elektrischer Maschinen in Elektro- und Hybridfahrzeugen erfordert höchste Effizienz bei den elektrischen Komponenten. Ein wesentliches Element in dieser Kette bildet die Leistungselektronik, der Wechselrichter. Für das zukünftige 48V Bordnetz in Kraftfahrzeugen gibt es mittlerweile eine Reihe von Konzepten, die mit Hilfe von Elektroantrieben eine zusätzliche Kraftstoffersparnis erbringen sollen. Eines dieser Konzepte beinhaltet den Einsatz eines elektrisch angetriebenen Kompressors zur kurzzeitigen Erhöhung des Ladedruckes. Der hochdrehende Elektroantrieb stellt ganz spezielle Anforderungen an die verwendete Leistungselektronik, die Gegenstand dieser Arbeit ist. Dazu sollen verschiedene Schaltungskonzepte theoretisch untersucht werden. Neben systemischen Überlegungen und Analysen sind dazu Schaltungssimulationen durchzuführen sowie die Eignung der Konzepte hinsichtlich der Anwendung auf einen E-Kompressor zu bewerten.
Im Rahmen der Arbeit fanden Untersuchungen an einer komplexen Karosserierohbauanlage statt. Dabei stand die Lokalisierung von Störungen im Vordergrund, welche durch bloßes Beobachten der Fertigungsanlage nicht erkannt werden können. Ausgehend von der Taktzeit als beschreibende Größe für das Verhalten der Fertigungsanlage worde ein Konzept für die Untersuchungen von auftretenden Störungen entwickelt. Als Grundlage für die weiterführenden Betrachtungen ist die gesamte Fertigunglinie anhand der vorkommenden mechanischen Komponenten in einem Modell abgebildet worden. Dafür kam ein modifiziertes Petri Netz zur Anwendung. Ausgehend von diesem Gesamtmodell entstand ein Taktzeit-Analyse-System, was Aussagen über auftetenden Fehler einzelner Teilanlagen zulässt. Die Einsatztauglichkeit dieses System wurde an einem Anlagenteil näher untersucht. Im letzten Schritt konnten die mit dem Taktzeit-Analyse-System erfassten auf mögliche Auswirkungen von auftretenden Fehlern auf den Fertigungsfluss abgeleitet werden.
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen von Wafer-Sägeprozessen. In der Aufbau- und Verbindungstechnik gehört dieses mechanische Separierungsverfahren zu den elementar wichtigen Produktionsschritten für die Chipherstellung. Aufgrund der stetigen Miniaturisierung der Bauelemente in der Mikrosystemtechnik wachsen die Anforderungen für den gesamten Prozessablauf. Das mechanische Vereinzeln der Chips mittels Wafer-Sägen ist ein sensibler Vorgang, bei dem die Prozessparameter für optimale Ergebnisse ausschlaggebend sind. Durch die mechanische Beanspruchung können die Strukturen zerstört sowie verunreinigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, Front- und Rückkantenausbrüche zu verringern, indem die signifikanten Kenngrößen des Wafer-Sägens optimiert werden, damit die zu großen Kantenausbrüche reduziert werden. Um Optimierungen zu ermöglichen, dient als Voraussetzung eine Analyse der Ausgangssituation, damit anfänglich eine Bewertung und theoretische Problemlösungen gefunden werden können. Anschließend werden Prozessparameter verändert und die jeweiligen Einflüsse auf die Schnittqualität analysiert. Letztendlich werden Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt, die den gegeben Anforderungen an die maximal zulässigen Ausbruchtiefen gerecht werden.
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, festzustellen, ob durch die Verwendung neu entwickelter Gleichtaktdrosseln mit besseren EMV-Eigenschaften die bisher verwendeten Gleichtaktdrosseln ersetzt werden können. Die Untersuchung der Gleichtaktdrossel wird auf Bauteil, - Steuergeräte, - und Verbundebene durchgeführt. Zu jeder Untersuchung ist ein Meßaufbau zu erstellen. Bauteile und Baugruppen sind der Untersuchung entsprechend vorzubereiten und herzurichten. Für die Untersuchung ist ein Test zu entwickeln, der es ermöglicht, Gleichtaktdrosseln in einem CAN-Verbund zu untersuchen. Funktionsweise, Aufbau und Unterschiede der untersuchten Gleichtaktdrosseln sind aufzuzeigen, wie auch Vergleichsmöglichkeiten der Gleichtaktdrosseln untereinander. Der Einfluss der erhöhten Induktivität auf das Nutzsignal ist zu betrachten, wie auch die Auswirkung auf Buslänge, Störfestigkeit, Anzahl der Teilnehmer, Störfestigkeit. Die Untersuchung ist so zu gestalten, dass der Einfluss auf Steuergeräteebene und im Systemverbund betrachtet wird. Bei positivem Ergebnis ist zu prüfen, ob der bisher verwendete Drosseltyp durch einen, bezüglich EMV-Eigenschaften, besseren Typ ersetzt werden kann.
Die Integration von dezentralen Einspeisern stellt für die kommenden Jahre eine große Herausforderung für die Netzbetreiber dar. In der folgenden Arbeit werden dabei anhand eines Netzausbaus verschiedene Simulationen, die die Auswirkungen auf Netzsicherheit, Anlagenbelastung und die Einwirkungen der dezentralen Einspeiser wiedergeben, betrachtet. Der erste Teil geht dabei auf die Planungsphase einer Hochspannungsleitung unter den genannten Aspekten ein. Dabei wird auch auf die zukünftige Entwicklung der erneuerbaren Energien im Netzgebiet einbezogen. Im Folgenden Teil werden die zukünftigen und bestehenden Energienetze analysiert und es werden Optimierungspotentiale aufgezeigt. Dies beinhaltet ebenso verschiedene Fehlerfälle und Teilausfälle hinsichtlich n-1 Sicherheit. Die dazu erstellten Netzmodelle greifen auf die Softwarelösungen ELEKTRA und EMPT-ATP zurück, welche der Arbeit beiliegen.
In dieser Dokumentation wird ein integrierter PNP-Lateraltransistor untersucht. Gegenstand der Untersuchung ist das Finden eines geeigneten Modells und die Ermittlung statischer Modellparameter, um anschließend eine genaue Simulation dieses Transistors mit dem Programm SPICE durchzuführen. Zusätzlich werden die Modellparameter XTI (Temperaturexponent des Sättigungsstromes IS) und XTB (Temperaturexponenten der Stromverstärkung) erläutert und diskutiert. Abschließend werden typische Anwendungen mit PNP-Lateraltransistoren erläutert und mit SPICE simuliert. <!-- #h:dissdiplLateraltransistor.doc# -->
Diese Dokumentation erläutert die Bestimmung der Temperaturabhängigkeit des Kollektorstromes und der Stromverstärkung von extrem kleinflächigen UHF-Bipolartransistoren, sowie deren elektrische Modellierung in Form der Modellparameter XTB und XTI mit dem Programmsystem DESIGN CENTER TM, unter Beachtung der Energiebandlückeneinengung infolge der Hochdotierung. Des weiteren wird auf die Charakteristik von integrierten UHF-Bipolartransistoren (Technologie, elektrische Modellparameter, Verkappung) eingegangen. <!-- #h:dissdiplTemperaturverhalten.doc# -->