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In der Elektrotechnik sind Teilentladungen lokale elektrische Entladungen, die nur einen Teil des Isoliermaterials zwischen zwei Elektroden überspannen. Sie treten in Isolationssystemen auf, die großen elektrischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, und können zu langfristigen Schäden führen. Ziel dieser Bachelorarbeit ist der Aufbau eines Teilentladungsprüfstandes zur Messung innerer Teilentladungen bei einer Spannung von ca. 20 kV.

Im Rahmen der Arbeit wird eine umfassende Einarbeitung in die Hochspannungstechnik erfolgen. Die/der Studierende wird das Hochspannungslabor der Hochschule nutzen, um praktische Erfahrung zu sammeln und den Prüfling zu konzipieren und zu validieren. Zu den Aufgaben gehören die Auswahl geeigneter Messgeräte und Komponenten, die Implementierung eines Messsystems sowie die Durchführung von Testmessungen. Diese Arbeit bietet die Möglichkeit, praktische Fertigkeiten im Bereich der Hochspannungstechnik zu entwickeln und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zur Sicherheitsbewertung von Isolationssystemen zu leisten.

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Im Bereich der elektrischen Messtechnik ist der 371A High Power Curve-Tracer ein wesentliches Instrument zur Charakterisierung von Halbleiterbauelementen. Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung einer benutzerfreundlichen grafischen Benutzeroberfläche (GUI), die eine einfache und intuitive digitale Ansteuerung des Geräts ermöglicht.

Die/Der Studierende wird sich zunächst mit den technischen Spezifikationen und Steuerungsoptionen des 371A vertraut machen. Anschließend wird eine GUI entwickelt, die die Bedienung erleichtert und die Steuerung der Messprozesse optimiert. Fokus liegt auf einer reibungslosen Kommunikation zwischen Computer und Testgerät.

Zu den Aufgaben gehören die Analyse der bestehenden Steuerungsmechanismen, die Programmierung der Schnittstellen und die Implementierung der Benutzeroberfläche. Diese Arbeit bietet die Gelegenheit, Softwareentwicklungskenntnisse im Bereich der Messtechnik zu vertiefen und einen wertvollen Beitrag zur Effizienzsteigerung in der Laborumgebung zu leisten.

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Dieses Thema ist als Bachelorarbeit oder im Rahmen des Projekt angewandte Forschung zu vergeben. Für die Netzanbindung eines dreiphasigen aktiven Oberschwingungsfilter ist sowohl die Messung der Netzspannung wie auch die Messung der Netz- und Filterströme notwendig. Die Messung soll möglichst genau, breitbandig und robust gegenüber Störungen sein. Hierfür soll im Rahmen der Arbeit ein Hardwarekonzept erarbeitet und realisiert werden. Die Analogsignale sollen auf einem Rapid-Prototyping-System verarbeitet werden. Eine entsprechende Schnittstelle zu diesem System ist  vorzusehen. Das Ziel der Arbeit ist die erfolgreiche Inbetriebnahme des Messmoduls.

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Masterarbeit im Bereich Batterieforschung: Entwicklung eines Systems zur Kompensation betriebsbedingter Ableitströme in modularen Batteriesystemen

Hintergrund
Modulare Multilevel-Umrichter (MMCs) bieten durch die schaltbare Ansteuerung einzelner Batteriemodule innovative Vorteile für Elektrofahrzeuge. Sie ermöglichen eine verlängerte Zelllebensdauer und den Entfall von klassischen Komponenten wie Inverter und Onboard-Charger (OBC). Stattdessen wird die Batterie direkt an das Netz angeschlossen und erzeugt die benötigte Sinusspannung eigenständig.
Ein zentrales Problem in dieser Architektur sind jedoch Ableitströme, die über die Fahrzeug-Y-Kapazitäten ins Netz zurückfließen und Fehlerstromschutzschalter (RCDs) in der Ladeinfrastruktur auslösen. Dieses Verhalten stellt eine technische Herausforderung für die Integration dieser Systeme in bestehende Netze dar.

Ziel der Masterarbeit
Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung eines Systems, das betriebsbedingte Ableitströme erkennt, analysiert und aktiv kompensiert. Dies soll durch ein innovatives Verfahren erreicht werden, bei dem eine Spule mit einem Magnetfeld einen Gegenstrom einprägt, um den störenden Strom zu neutralisieren.

Aufgabenstellung
– Analyse und Definition der Anforderungen
– Identifikation der spezifischen Merkmale betriebsbedingter Ableitströme.
– Untersuchung der verschiedenen Arten von Ableitströmen in Elektrofahrzeugen und deren Einfluss auf das Gesamtsystem.
– Theoretische Entwicklung
– Erarbeitung analytischer Modelle zur Differenzierung zwischen unkritischen betriebsbedingten und sicherheitskritischen Ableitströmen.
– Konzeptentwicklung für die aktive Stromkompensation mittels magnetischer Gegenspannung.
– Praktische Umsetzung
– Simulation der entwickelten Schaltung und Optimierung der Systemparameter.
– Aufbau eines realen Labormodells zur Validierung der Simulationsergebnisse.
– Fahrzeugmessungen
– Durchführung von Messungen an realen Fahrzeugen zur Überprüfung der Systemfunktionalität im praktischen Einsatz.
– Validierung der entwickelten Lösung unter realen Betriebsbedingungen.

Ergebnis
Ziel ist ein praxistaugliches und robustes System, das die Funktion modularer Multilevel-Batteriesysteme verbessert, die Sicherheit gewährleistet und die Kompatibilität mit bestehender Ladeinfrastruktur sicherstellt.

Detaillierte Beschreibung einschließlich Kontaktdaten:

MA_BMW_Hochvolt-Speicher