• Navigation überspringen
  • Zur Navigation
  • Zum Seitenende
Friedrich-Alexander-Universität Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik
  • FAUZur zentralen FAU Website
  1. Friedrich-Alexander-Universität
  2. Technische Fakultät
  3. Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
Suche öffnen
  • English
  • Campo
  • StudOn
  • FAUdir
  • Stellenangebote
  • Lageplan
  • Hilfe im Notfall
  1. Friedrich-Alexander-Universität
  2. Technische Fakultät
  3. Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
Friedrich-Alexander-Universität Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik
Menu schließen
  • Startseite
  • Lehrstuhl
    • Mitarbeitende
    • Promotionen
    • Offene Stellen
    • Lehrstuhlhistorie
    • Kontakt
    Portal Lehrstuhl
  • Lehre
    • Masterarbeiten
    • Bachelorarbeiten
    • Projektarbeiten
    • Forschungspraktikum
    • Lehrveranstaltungen
    Portal Lehre
  • Forschung
    • Forschungsthemen
    • Geförderte Projekte
    • Infrastruktur & Laboreinrichtung
    • Publikationen
    • Auszeichnungen
    Portal Forschung

Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik

  1. Startseite
  2. Lehre
  3. Masterarbeiten

Masterarbeiten

Bereichsnavigation: Lehre
  • Masterarbeiten
  • Projektarbeiten
  • Bachelorarbeiten
  • Forschungspraktikum
  • Lehrveranstaltungen

Masterarbeiten

Masterarbeiten

Die hier aufgeführten Themen stellen immer nur einen Ausschnitt der möglichen Arbeitsgebiete dar, für genauere Informationen wenden Sie sich an uns. Wir können natürlich die Themen nach Ihren eigenen Wünschen und Voraussetzungen modifizieren.

Offene Themen

Das Wickelschema einer elektrischen Maschine hat erheblichen Einfluss auf deren Betriebseigenschaften und Leistungsmerkmale. Die Art der Wicklungsanordnung bestimmt entscheidend die magnetische Feldverteilung im Luftspalt und das harmonische Spektrum der erzeugten Magnetfelder. Ein Wickelschema bei dem die Windungszahl über dem Motorumfang sinusförmig variiert, soll für eine besonders sinusförmige Luftspaltflussdichte verantwortlich sein. Ziel der Arbeit ist es einen Nachweis dieser Behauptung anhand des Spulenmodells für eine sinusförmig modulierte Wicklung, sowie zwei repräsentative Standardwickelschemata als Vergleich zu erbringen. Hierzu werden die Wicklungen zunächst in Matlab mit dem Spulenmodell analytisch beschrieben und parametrisiert. Anschließend erfolgt eine harmonische Analyse, um die Amplituden und Ordnungen relevanter Oberschwingungen zu identifizieren. Die Bearbeitung umfasst sowohl eine Literaturrecherche als auch die analytische und numerische Untersuchung. Im Appdesigner ist eine graphische Benutzeroberfläche zu entwerfen, die ein Wicklungstoolset ermöglicht und die Ergebnisse in ansprechender Weise graphisch darstellt. Weiterhin ist in FEMM eine repräsentative Permanentmagnet-Synchronmaschine zu entwerfen um das sinusförmige Wickelschema mit einem gängigen Wickelschema zu vergleichen.

MA 194

Auskunft und Betreuung: Veronika Solovieva, M.Sc.

Elektrische Maschinen zeigen im Betrieb komplexe, zweidimensionale Magnetisierungsmuster, die von herkömmlichen eindimensionalen Messverfahren nicht erfasst werden. Ziel der Masterarbeit ist daher die Entwicklung eines vollautomatisierten und benutzerfreundlichen Messsystems zur präzisen Bestimmung von Drehmagnetisierungsverlusten in Elektroblechen. Hierzu wird eine vorhandene zweiphasige Statoranordnung genutzt, um ein rotierendes Magnetfeld in einer kreisförmigen Elektroblechprobe zu erzeugen. Die Messung erfolgt mit einer H-Spule zur Erfassung der magnetischen Feldstärke und einer B-Spule für die magnetische Flussdichte; beide Sensorsignale werden durch einen Signalverstärker aufbereitet. Die mechanische Fixierung der Probe erfolgt über einen parametrischen Halter, der in Autodesk Fusion konstruiert und per 3D-Druck gefertigt werden soll. Die Automatisierung der Messungen sowie die Auswertung der Daten sollen in MATLAB realisiert werden. Eine im MATLAB AppDesigner entwickelte grafische Benutzeroberfläche soll zudem eine intuitive Steuerung, Visualisierung und automatische Auswertung der Messergebnisse, einschließlich der Berechnung von Verlustkomponenten und 2D-Trajektorien, ermöglichen. Die Arbeit soll durch eine messtechnische Validierung sowie eine umfassende Dokumentation komplettiert werden.
Nötige Kenntnisse: MATLAB

MA 193

Auskunft und Betreuung: Veronika Solovieva, M.Sc.

Ausgegebene Themen

Der Lehrstuhl EET verfügt über eine Reihe leistungsfähiger Umrichter zur Erprobung elektrischer Antriebe. Im Rahmen der Masterarbeit soll ein Mikrocontroller-basiertes Steuergerät entworfen werden, mit dem die bisherige Steuerung der Anlagen über aufwändige und teure Rapid-Prototyping-Systeme ersetzt werden kann. Hierfür muss die vorhandene Wechselrichter-Schnittstelle re-engineered und die entsprechende Schnittstellen-Hardware für den Mikrocontroller entworfen, aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Die Steuereinheit soll in einem geeigneten Gehäuse untergebracht werden. Für das Gehäuse ist ein User-Interface zu entwerfen, mit dem Betriebszustände überwacht, die Anlage gesteuert und Sollsignale und -werte eingebracht werden können. Im Rahmen der schriftlichen Ausarbeitung der Masterarbeit soll eine Dokumentation erfolgen.

MA 196

Auskunft und Betreuung: Dr.-Ing. Jens Igney

PYLEECAN (PYthon Library for Electrical Engineering Computational ANalysis) ist eine Open-Source-Software, die einen einheitlichen Simulationsrahmen für die Auslegung und Optimierung elektrischer Maschinen bereitstellt. Die Masterarbeit zielt darauf ab, das Potenzial der Python-basierten Simulationsplattform PYLEECAN systematisch zu erkunden und zu bewerten. Zunächst soll eine Einarbeitung und Funktionsanalyse sowohl in die grafischen Benutzeroberfläche als auch der Python-Bibliothek, gefolgt von einer systematischen Erfassung der verfügbaren Funktionen wie Geometriemodellierung, Materialbibliothek, FEMM-Kopplung und Optimierungsmodul erfolgen. Bei der praktischen Erprobung beinhaltet die parallele Erstellung einer repräsentativen Permanentmagnet-Synchronmaschine sowohl über die GUI als auch mittels Python-Skripting, um typische Arbeitsabläufe hinsichtlich Benutzerfreundlichkeit, Modellierungsaufwand und Simulationszeit zu vergleichen. Die Arbeit soll eine umfassende Leistungsbewertung der Software in Form einer quantitativen Analyse der Benutzerfreundlichkeit, Simulationsgeschwindigkeit und Funktionsumfang sowie einer qualitativen SWOT-Analyse. Besonderes Augenmerk liegt auf der Bewertung der GUI-Funktionalität im Vergleich zur Python-API, der Kopplung mit FEMM-Simulationen und der Eignung für verschiedene Maschinentypen. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für den zukünftigen Einsatz von PYLEECAN an der Professur für Elektrische Antriebe und Maschinen formuliert, einschließlich möglicher Erweiterungen und Optimierungen der Software.

MA 192

Auskunft und Betreuung: Veronika Solovieva, M.Sc.

Während des Betriebs eines Elektrofahrzeugs bei niedrigen Außentemperaturen liegt aufgrund der hohen Effizienz der elektrischen Komponenten ein signifikanter Heizbedarf für die Batterie und Fahrerkabine vor. Als Wärmequellen werden standardmäßig PTC Heizer verbaut. Durch eine spezielle Regelung eines Traktionsmotors können gezielt Verluste erzeugt werden, welche als Wärmeenergie dem Fahrzeug bereitgestellt werden können. Hierdurch kann der Heizbedarf ganz oder teilweise abgedeckt werden.

Ziel der Arbeit ist es, basierend auf verschiedenen Stromregelungsmethoden, die auf der MTPA-Strategie beruhen, die Verluste in der E-Maschine in Abhängigkeit der Fahrsituation zu erzeugen. Im Rahmen der Masterarbeit soll untersucht werden, ob die durch die Stromregelung erzeugten zusätzlichen Verluste vollständig dazu genutzt werden können, konventionelle PTC-Heizer mit hohem Energieverbrauch zu ersetzen, um entsprechende Komponenten im Winter aktiv zu beheizen. Die abführbaren Wärmeverluste sollen hinsichtlich Realisierbarkeit, Leistungsausbeute für verschiedene Maschinentypen sowie Kühlarchitekturen bewertet werden.

MA191

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Ingo Hahn

Semiempirische Batteriemodelle stellen die Grundlage einer Vielzahl von Diagnostik und Auslegungsfragestellungen dar. Zudem werden die Modelle als Grundlage für die Software des Batteriemanagements genutzt. In der Masterarbeit erfolgt die messtechnische Charakterisierung einer 21700 Zelle. Die Charakterisierung soll es ermöglichen ein Ersatzschaltbildmodell der Zelle zu parametrieren und anhand von gemessenen realen Lastprofilen zu validieren. Hierzu sind u.a. OCV und Pulsmessung über einen weiten Temperaturbereich notwendig. Final soll der Abgleich des ermittelten Modells mit Validierungsprofilen sowie ggf. mit einem Ersatzschaltbildmodell das über elektrochemische Impedanzspektroskopie parametriert wurde erfolgen.

MA 190

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Energiemanagementsysteme stellen sowohl auf Gesamtnetzebene als auch zur Optimierung von beispielsweise Industriestandorten oder auch des Eigenverbrauchs die zentrale Komponente dar und sind entscheidend für eine Dekarbonisierung der Energieversorgung. In der Masterarbeit wird eine Entwicklungsumgebung für das Testing und die Validierung von EMS-Algorithmen basierend auf einer existenten Bachmann Steuerung entwickelt und die Toolchain zur Analyse von Matlab/Simulink-basierten Algorithmen etabliert. Im Rahmen der Prüfstandsumgebung soll einerseits Vorhersagemodellen und Steuergrößen wie beispielsweise Wetterdaten Rechnung getragen werden. Andererseits soll ein Konzept entwickelt werden, wie unterschiedliche Erzeugungs- und Verbrauchskomponenten möglichst modular abgebildet werden können. Hardware kann im Rahmen des Projekts beschafft werden, so dass das entwickelte Konzept final mit einem einfachen Algorithmus validiert werden kann.

MA 189

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

The high purchasing costs of battery electric vehicles (BEVs) remain a key barrier to the widespread adoption of e-mobility. However, advancements in battery and charging technologies are gradually reducing BEV operating costs. One promising solution is bidirectional charging, which allows stored energy in the vehicle battery to be fed back into the grid known as Vehicle-to-Grid (V2G).

However, despite the economic benefits V2G increases charging cycles, accelerating cyclic battery aging, while potentially reducing calendar aging. This dual effect could shorten or extend battery lifespan and lead to additional or reduced costs, making battery aging a critical factor in the economic analysis of bidirectional charging strategies. Therefore understanding of battery aging under different charging strategies such as uncontrolled charging, controlled unidirectional charging, and controlled bidirectional charging is critical.

This thesis aims to investigate the effects of various charging strategies on EV battery aging for LFP cells, with a particular focus on quantifying their impact in terms of both cyclic and calendar aging. Operating parameters for V2G use cases in order to minimize aging shall be derived (e.g. temperature, SoC & DoD).

MA 186

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Among various other redox flow batteries, all iron redox flow battery has gained recent importance in the low-cost energy storage technologies. However, several challenges like hydrogen evolution at the negative electrode during charging, pH shifting, parasitic side reactions etc. still persists. The main aim of this work is to investigate the performance of all iron redox flow battery at different temperatures. To achieve this a test stand must be built that will precisely maintain and regulate a constant temperature within the electrolyte as well as at the reactive site. In a previous study, however conducted on half cell level, it was reported that increasing temperature should enhance coulombic efficiency of the battery. But no study on cell level has been made yet at different temperatures. Furthermore, a modified cell design needs to be made to ensure precise cell temperature control. The purpose of this research is to clarify the unexplored behavior of all iron redox flow batteries at various temperatures. Several analytical methods shall be employed to do so. This study of all iron flow battery at different temperatures would give a clear picture of electrochemical performance, reaction kinetics, battery efficiencies and finally ideal operating temperature.

MA 184

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr. Roswitha Zeis

Im Rahmen der Arbeit sollen basierend auf einer Literaturstudie LCA-Modelle im Bezug auf CO2-Äquivalente für gängige Elektrofahrzeuge entwickelt und hinsichtlich ihrer LCA Parameter verglichen werden. Hierbei soll untersucht werden, welche Stellgrößen einen besonderen Einfluss auf die System-LCA haben und in wie weit diese optimiert werden können. Dies betrifft neben dem Strommix von Produktion und Betrieb, Punkte wie die Recyclingquote sowie die Zusammensetzung der Kathodenchemie. Für die Fahrzeuge sind zudem unterschiedliche Nutzungsprofile und Dauern anzunehmen.
Zudem ist für eine der Anwendungen im Vergleich zu analysieren, ob sich mittels Na-Ionenbatterien eine vorteilhafte Konfiguration ergeben würde. Hierfür soll ein alternatives Batteriedesign entwickelt und analysiert werden.

MA 183

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Mechanical vibrations can significantly influence the performance and longevity of fuel cells as time progresses. Yet, the exact effects and deterioration mechanisms resulting from these vibrations are not completely understood. The effect of one-dimensional mechanical vibrations on the electrochemical performance and longevity of a single-cell Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell will be experimentally examined. While PEM fuel cells are commonly utilized in mobile and transportation applications for their excellent efficiency and zero emissions, the duration of their operation under practical mechanical stress conditions needs additional examination.
The evaluation of electrochemical performance will be carried out through polarization curves to examine output power and voltage losses, cyclic voltammetry (CV) to assess changes in electrochemical surface area and catalyst layer degradation, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) to identify alterations in charge transfer resistance, membrane integrity, and mass transport pathways. Furthermore, open-circuit voltage (OCV) assessment and leakage tests will be performed to examine membrane condition and sealing efficiency under vibration. A comparative study of static and dynamic operating conditions will enable the evaluation of performance changes and deterioration trends caused by mechanical vibrations.
The findings are intended to improve the understanding of how mechanical vibrations affect PEM fuel cell performance and degradation. This insight can contribute to enhancing the reliability and operational lifespan of fuel cells in mobile and automotive applications.

MA182

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr. Roswitha Zeis

Matrixumrichter sind selbstgeführte Direktumrichter, die bis auf ein Netzfilter ohne reaktive Bauelemente auskommen. Für die klassische Variante des Matrixumrichters bestehend aus 9 bidirektionalen Schaltern existiert ein Modell in der Simulationsumgebung PLECS. Hierfür soll das Modulationsverfahren von Huber und Borojevic in C-Code realisiert werden, damit es für spätere Vergleiche zur Verfügung steht. Der Code und die Simulationsumgebung müssen derart strukturiert und dokumentiert sein, dass an jeder Stelle der Bezug zu den Veröffentli-chungen eindeutig ist. Es müssen Tests durchgeführt werden, mit denen die Funktion und Übereinstimmung mit den Veröffentlichungen belegt werden.

MA 181

Auskunft und Betreuung: Dr.-Ing. Jens Igney

Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Forschungsdatenplattform auf Basis von Kadi4Mat entwickelt, die eine automatisierte Erkennung, Kategorisierung und Verwaltung von experimentellen Daten aus Batteriezelltests ermöglicht. Die Implementierung entsprechender Schnittstellen sowie die Verknüpfung relevanter Datensätze gewährleistet eine Rückverfolgbarkeit der Messergebnisse. Dies wiederum unterstützt eine fundierte Analyse und Interpretation der Batterietestdaten. Ein besonderer Fokus liegt auf der Entwicklung von Mechanismen zur automatisierten Testdatenverarbeitung und -analyse. Des Weiteren erfolgt eine Bewertung der Leistungsfähigkeit von Batteriezellen. Dies kann durch die Implementierung innovativer Methoden erfolgen, wie beispielsweise KI-basierter Ansätze, die auf den strukturierten Daten innerhalb von Kadi4Mat basieren.

MA 180

Auskunft und Betreuung: M. Sc. Jiancheng Tong

Die Kombination aus Nut- und Polzahl sowie die Wicklungsanordnung haben einen erheblichen Einfluss auf die Motorleistung, insbesondere hinsichtlich der Harmonischen, des Rastmoments und der Radialkräfte.
Im Vergleich zu herkömmlichen verteilten Wicklungen bieten PMSMs mit Bruchloch-Wicklungen (FSCW) Vorteile wie kürzere Endwicklungen, einen höheren Füllfaktor der Nuten und geringere Herstellungskosten. Allerdings führt die nicht-sinusförmige Flussverteilung im Luftspalt zu Harmonischen, die zu erhöhten Eisenverlusten, Vibrationen und Geräuschen führen.
Im Rahmen dieser Masterarbeit werden die harmonischen Eigenschaften der Stator-MMF bei verschiedenen Nut-Pol-Kombinationen analysiert. Auf Basis dieser Analyse werden Strategien zur Optimierung der Wicklungsanordnung vorgeschlagen, um die Stator-MMF-Harmonischen zu unterdrücken und damit Vibrationen, Geräusche und Verluste im Rotor zu reduzieren. Der optimierte PMSM wird mithilfe von Simulationssoftware modelliert und validiert. Darüber hinaus wird die praktische Anwendung von Harmonischen-Unterdrückungstechniken in industriellen Motordesigns untersucht, mit dem Ziel, Optimierungsrichtlinien für PMSM-Designs in der Industrie zu bieten.

Anforderungen: Grundkenntnisse in elektrischen Maschinen und mathematische Fähigkeiten werden vorausgesetzt. Erfolgreicher Abschluss der Vorlesungen Elektrische Maschinen I und Berechnung und Auslegung elektrischer Maschinen ist erforderlich.

Software: MATLAB, FEMM

MA 175

Auskunft und Betreuung:  M.Sc. Zidan Zhao

Das akustische Verhalten elektrischer Maschinen wird durch die im Betrieb auf die Maschine wirkenden elektromagnetischen Kräfte beeinflusst. Ein im Luftspalt der Maschine vorliegender Kraftvektor kann, in zylindrischen Koordinaten betrachtet, in radiale, tangentiale und axiale Bestandteile zerlegt werden. Die axialen Kraftanteile sind Fokus der Arbeit und sollen in ihrer Amplitude und Frequenz sowohl lokal über die axiale Länge als auch global für die gesamte Maschine analytisch bestimmt werden. Ziel ist es, die Kraftverläufe einer PMSM mit unterschiedlichen Schrägungen von Rotor und Stator zu bestimmen und in ihrem Spektrum zu analysieren. Die Auswirkungen der Konfigurationen sind analytisch zu erfassen und über numerische Methoden zu überprüfen. Die Kräfte sollen im Leerlauf und unter Last charakterisiert werden. Zur Erleichterung der Einarbeitung werden die Vorarbeiten zu radialen und tangentialen Kraftspektren einer abgeschlossenen Masterarbeit bereitgestellt. Die numerische Überprüfung soll mit Hilfe von 3D FEM von COMSOL oder ANSYS erfolgen. Die Modellierung der Maschine ist Teil der Aufgabenstellung. Erfahrungen zur FEM und den Harmonischen in elektrischen Maschinen sind wünschenswert.

MA 168

Auskunft und Betreuung: M.Sc. Alexander Pfannschmidt

Abgeschlossene Themen

Im Rahmen der Abschlussarbeit wird ein Brandschutzkonzept für eine Hochvoltbatterie validiert. Dies geschieht durch Berechnung und experimentelle Analyse des Wärmeübertragungsverhaltens im Falle eines Zellbrandes auf benachbarte Zellen.
Dazu werden zunächst das Aufheiz- und Abkühlverhalten einer Thermal-Runaway-Zelle sowie der benachbarten Zellen unter Standardbedingungen mit Hilfe von Thermal-Runaway-Tests untersucht. Neben der Bewertung der thermischen Trägheit und Stabilität, werden die für den Zellbrand relevanten thermischen Pfade im Modulverbund identifiziert und messtechnisch näher untersucht. Dabei wird insbesondere der Einfluss der Kühlung und des Zellzwischenmaterials detailliert betrachtet, da beide Komponenten für das Wärmeübergangsverhalten und das Brandschutzkonzept entscheidend sind. Basierend auf den experimentell ermittelten Parametern wird eine beschreibende Berechnung der Wärmeleitpfade durchgeführt.

MA 179

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Betrachtet man die CO2-Emissionen des Güterverkehrs stammt produktübergreifend ein großer Anteil aus dem Straßentransport als letztem Baustein in der Transportkette. Diesem soll durch eine Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs entgegengewirkt werden. Dies bedingt neben einer sukzessiven Anpassung der Fahrzeugflotte auch einen gezielten Ausbau der Ladeinfrastruktur. Hierbei spielen Transportrouten und rechtliche Rahmenbedingungen im Bezug auf Lenkzeiten und Sperrzeiten eine zentrale Rolle. Zudem gibt es unterschiedliche Szenarien zur zukünftigen Entwicklung des globalen Güterverkehrs sowie Konzepten zur Rückverlagerung von Transportkapazitäten auf die Schiene und Schaffung von Verteilzentren, welche einen hohen Einfluss auf den Dekarbonisierungspfad des Sektors haben. Zu guter Letzt stellt der elektrochemische Energiespeicher und dessen Dimensionierung im Fahrzeug eine entscheidende Größe für den Nachladebedarf dar. Im Rahmen der Masterarbeit sollen diese gezielt strukturiert untersucht, Anpassungsstrategien erarbeitet und mögliche kritische Kipppunkte herausgearbeitet werden.

MA 178

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Ein elektrisches Antriebssystem kann grob in drei Teile unterteilt werden: die elektrische Maschine, den leistungselektronischen Teil und die Steuerung. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Steuerlogik für einen dreiphasigen 2-Level-Umrichter auf einem STM32 Mikrocontroller implementiert werden.  Dazu gehört das Auslesen von Sensorwerten (z.B. Maschinenströme, Rotorposition), die Berechnung des Steuer- oder Regelungsalgorithmus sowie die Ausgabe der Ansteuersignale an die Leistungshalbleiter. Die am Lehrstuhl vorhandene Hardware umfasst ein STM32 Nucleo Entwicklungsboard und ein dazu passendes Umrichtermodul der Firma STMicroelectronics. Die Programmierung erfolgt in der Entwicklungsumgebung STM32CubeIDE.  Als Testmotor dient eine PM-Synchronmaschine. Um den Prozessor nicht unnötig zu belasten, sollen die einzelnen Programmteile nur so oft wie nötig aufgerufen werden. Dies soll durch eine geeignete Interrupt Routine sichergestellt werden, die nur einmal pro Schaltperiode die Ausgangswerte auf Basis der aktuellen Eingangswerte erneuert. Außerdem soll das Programm gewisse Sicherheitsfunktionen aufweisen, wie etwa das Erkennen zu hoher Ströme oder Drehzahlen. Zur Einstellung verschiedener Parameter und Visualisierung des Betriebszustands ist mit dem Programm STM32CubeMonitor und Node-Red eine grafische Bedienoberfläche zu erstellen.

MA 177

Auskunft und Betreuung: Dr.-Ing. Jens Igney / M.Sc. Marco Eckstein

PV-Module unterliegen dem direkten Einfluss der Umgebungsparameter Wind, Regen, Schnee, Staub und Pollen, was zu einer sukzessive reduzierten Realleistung der Module führt. Diesem wir in der Regel durch eine turnusmäßige Reinigung der PV-Anlagen entgegengewirkt.

In der ausgeschriebenen Arbeit soll der aktuelle Zustand der PV-Module in die Ladestrategien von Energiespeichern mit einbezogen und ggf. auch Handlungsempfehlungen für eine zustandsbasierte Reinigung gegeben werden. Hierzu ist der tatsächliche Ertrag mit dem theoretisch möglichen Ertrag auf Basis von aktuellen Wetterdaten (u.a. gemessene Sonneneinstrahlung), dem Alterungszustand und jahreszeitbedingten Einstrahlungswerten zu ermitteln und damit eine angepasste Prädiktion des weiteren Tagesverlaufs zu treffen. Darauf aufbauend soll die Nachladestrategie der Energiespeicher für unterschiedliche Szenarien (Eigenverbrauch, Lastglättung) optimiert werden. Ab einem parametrierbaren Grenzwert an Ertragseinbuße soll zudem ein Reinigungsvorschlag gegeben werden. Der parametrierbare Grenzwert soll hierbei einerseits frei vorgebbar sein, andererseits aus der Optimierung der Energiespeichernutzung abgeleitet werden können.

MA 170

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Elektrische Maschinen werden von Umrichtern angesteuert, um Frequenz und Amplitude der Ausgangsspannung einstellen zu können. Bei der Pulsweitenmodulation (PWM) wird die Ausgangsspannung des Umrichters in Pulsen an die Maschine angelegt, mit dem Ziel einen sinusförmigen Stromverlauf anzunähern. Der Ansatz der Random PWM ist die zufällige Auswahl der Schaltfrequenz bzw. der Pulsweite. Über einen längeren Zeitraum betrachtet, tritt mit der Random PWM ein breites Frequenzspektrum auf. In dieser Arbeit sollen die regelungstechnischen Gütekriterien wie Stabilität oder stationäre Regelabweichung bei Verwendung der Random PWM untersucht und bewertet werden. Dabei sollen gewisse Parameter der Random PWM variiert werden, wie z. B. die Bandbreite der Schaltfrequenz/Pulsposition oder die verwendete Verteilungsfunktion. Dazu ist zunächst der Aufbau des regelungstechnischen Modells notwendig, was in Simulink geschehen soll. Im Modell wird FOC mit Raumzeigermodulation zur Erzeugung der Schaltpulse verwendet werden, die die Eingangsgrößen des Maschinenmodells einer PMSM darstellen. Nach der Analyse der gewöhnlichen Regelkreisstruktur ist diese in Hinblick auf die Random PWM zu adaptieren. Dabei ist zu untersuchen, welche Veränderungen nützlich sind und wie sich diese im Vergleich auswirken.

MA 174

Auskunft und Betreuung: M.Sc. Alexander Pfannschmidt

Im Rahmen der Masterarbeit soll die Entwicklung der Alterung von Li-Ionen Batterien mittels Data-Mining Verfahren für eine breite Datenbasis analysiert werden. Hierfür bildet eine umfassende Literaturrecherche zu veröffentlichten Alterungsexperimenten die Grundlage. Basierend darauf werden Analysekriterien ermittelt, geclustert und schließlich für die Betrachtungen ausgewählt. Dies kann u.a. Themenfelder wie die Zellform, Hersteller und Anwendung, Testzeitraum und Alterungsregime umfassen. Mittels statistischer Verfahren sollen Trends identifiziert und mögliche Korrelationen analysiert werden. Schließlich wird basierend auf den ermittelten Zusammenhängen ein Modell implementiert und Prädiktionen für unterschiedliche Felder getroffen, wobei die Signifikanz der Ergebnisse kritisch zu beleuchten ist.

MA 169

Auskunft und Betreuung: Prof. Dr.-Ing. Susanne Lehner

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik

Cauerstr. 9
91058 Erlangen
  • Impressum
  • Datenschutz
  • Barrierefreiheit
  • Lizenz und Bilder
  • Facebook
  • RSS Feed
  • Twitter
  • Xing
Nach oben
Datenschutzeinstellungen

Unsere Webseite verwendet Cookies und ähnliche Technologien.

Einige Cookies sind für den Besuch dieser Webseite notwendig, also essenziell. Ohne diese Cookies wäre Ihr Endgerät ansonsten zum Beispiel nicht in der Lage, sich Ihre Datenschutzauswahl zu merken.

Falls Sie zustimmen, verwenden wir Cookies und Daten auch, um Ihre Interaktionen mit unserer Webseite zu messen, oder um externe Medien (z.B. Videos) einzubinden.

Sie können Ihre Einwilligung jederzeit unter Datenschutzerklärung einsehen und widerrufen. Auf der Seite finden Sie auch zusätzliche Informationen zu den verwendeten Cookies und Technologien.

Datenschutzeinstellungen

Alle akzeptieren

Speichern

Nur essentielle Cookies akzeptieren

Individuelle Einstellungen

Impressum Datenschutzerklärung Barrierefreiheit

Datenschutzeinstellungen

Hier finden Sie eine Übersicht aller verwendeten Cookies. Sie können Ihre Einwilligung zu ganzen Kategorien geben oder sich weitere Informationen anzeigen lassen und bestimmte Cookies auswählen.

Alle akzeptieren Speichern Nur essentielle Cookies akzeptieren

Zurück

Datenschutzeinstellungen

Essenzielle Cookies ermöglichen grundlegende Funktionen und sind für die einwandfreie Funktion der Website erforderlich.

Cookie-Informationen anzeigen Cookie-Informationen ausblenden

Name
Anbieter Eigentümer dieser Website
Zweck Speichert die Einstellungen der Besucher, die in der Consent-Banner ausgewählt wurden.
Datenschutzerklärung https://www.leam.tf.fau.de/datenschutz/
Hosts www.leam.tf.fau.de
Cookie Name rrze-legal-consent
Cookie Laufzeit 1 Jahr
Name
Anbieter Keine Übermittlung an Drittanbieter
Zweck Teste, ob ein Cookie gesetzt werden kann. Benutzersitzung speichern.
Datenschutzerklärung https://www.leam.tf.fau.de/datenschutz/
Hosts .www.leam.tf.fau.de
Cookie Name wordpress_[*]
Cookie Laufzeit Session
Name
Anbieter Keine Übermittlung an Drittanbieter
Zweck Dient zur Verwaltung des WebSSO-Sitzungsstatus.
Datenschutzerklärung https://www.leam.tf.fau.de/datenschutz/
Hosts www.leam.tf.fau.de
Cookie Name SimpleSAMLSessionID,SimpleSAMLAuthToken
Cookie Laufzeit Session
Name
Anbieter Keine Übermittlung an Drittanbieter
Zweck Bewahrt den Status der Benutzersitzung über Seitenanfragen hinweg.
Datenschutzerklärung https://www.leam.tf.fau.de/datenschutz/
Hosts www.leam.tf.fau.de
Cookie Name PHPSESSID
Cookie Laufzeit Session

Inhalte von Videoplattformen und Social-Media-Plattformen werden standardmäßig blockiert. Wenn Cookies von externen Medien akzeptiert werden, bedarf der Zugriff auf diese Inhalte keiner manuellen Einwilligung mehr.

Cookie-Informationen anzeigen Cookie-Informationen ausblenden

Akzeptieren
Name
Anbieter Twitter International Company, One Cumberland Place, Fenian Street, Dublin 2, D02 AX07, Irland
Zweck Wird verwendet, um Twitter-Inhalte zu entsperren.
Datenschutzerklärung https://twitter.com/privacy
Hosts twimg.com, twitter.com
Cookie Name __widgetsettings, local_storage_support_test
Cookie Laufzeit Unbegrenzt
Akzeptieren
Name
Anbieter Google Ireland Limited, Gordon House, Barrow Street, Dublin 4, Irland
Zweck Wird verwendet, um Youtube-Inhalte zu entsperren.
Datenschutzerklärung https://policies.google.com/privacy?hl=en&gl=en
Hosts google.com, youtube.com, youtube-nocookie.com
Cookie Name NID
Cookie Laufzeit 6 Monate
Akzeptieren
Name
Anbieter Vimeo Inc., 555 West 18th Street, New York, New York 10011, Vereinigte Staaten
Zweck Wird verwendet, um Vimeo-Inhalte zu entsperren.
Datenschutzerklärung https://vimeo.com/privacy
Hosts player.vimeo.com
Cookie Name vuid
Cookie Laufzeit 2 Jahre
Akzeptieren
Name
Anbieter Scribd, Inc., 460 Bryant St, 100, San Francisco, CA 94107-2594 Vereinigten Staten
Zweck Wird verwendet, um Slideshare-Inhalte zu entsperren.
Datenschutzerklärung https://www.slideshare.net/privacy
Hosts www.slideshare.net
Cookie Name __utma
Cookie Laufzeit 2 Jahre

Impressum Datenschutzerklärung Barrierefreiheit