TU BRAUNSCHWEIG

Forschungsfelder am IMAB


Elektrische Maschinen


Der Entwurf elektrischer Maschinen beinhaltet heute stark interdisziplinäre Fragestellungen, die nur in einem ganzheitlichen Kontext gelöst werden können. Am IMAB erfolgt der Entwurf daher im Team vieler Fachexperten zunächst ausgehend von geometrischen und thermischen Randbedingungen, gefolgt vom elektromagnetischen Design. Für elektromagnetische Untersuchungen werden Berechnungsverfahren und Tools eingesetzt, die im Rahmen vieler Forschungsprojekte am IMAB entwickelt und optimiert wurden. Wir setzen neuartige hart- und weichmagnetische Werkstoffe in Kooperation mit zahlreichen Partnern aus Industrie und Wissenschaft ein. Leistungsdichte Maschinen erfordern zudem mechanische Betrachtungen zur Festigkeit, Rotordynamik und Lagerung, welche insbesondere bei High-Speed Antrieben in den Vordergrund treten. Die Ansteuerung der Maschinen wird durch leistungselektronische Laboraufbauten realisiert, die eine Vermessung und Prüfung der am IMAB aufgebauten Motor-Prototypen auf leistungsstarken Prüfständen ermöglicht.


Leistungselektronik


Auf dem Fachgebiet der Leistungselektronik bietet das IMAB ein weit gefächertes Forschungsspektrum. Neben der Entwicklung geeigneter Umrichter für innovative elektrische Maschinen spielen Themen abseits der Antriebstechnik eine große Rolle. Hierzu zählen beispielsweise die induktive Energieübertragung, der Aufbau von Ladetechnik für Elektrofahrzeuge sowie für stationäre Speicher, leistungsstarke DC-DC-Wandler und Netzwechselrichter für PV-Anlagen.
Um diese Systeme möglichst kompakt und energieeffizient zu gestalten, wird am IMAB der Einsatz moderner Halbleitertechnologien (SiC, GaN) untersucht, mit denen die Verluste verkleinert und die Schaltfrequenzen im Interesse des Bauraums vergrößert werden können. Der Einfluss der Schaltfrequenzerhöhung auf das Volumen und das Gewicht der passiven Baulemente stellt einen weiteren Schwerpunkt dar. Dabei wird stets Wert auf den Aufbau von Prototypen gelegt, um die theoretischen Überlegungen am Objekt überprüfen zu können. Dies betrifft das einzelne Bauelement aber auch das gesamte System.


Elektrische Fahrzeugantriebe


In der Automobilindustrie setzt sich der elektrifizierte Antriebsstrang immer stärker auch in Serienfahrzeugen durch. Antriebsstränge von Plug-In Hybridfahrzeugen, Elektrofahrzeugen und von Brennstoffzellenfahrzeugen erfordern aufgrund ihrer unterschiedlichen Topologien individuelle Antriebslösungen. In zahlreichen Forschungsprojekten arbeitet das IMAB ausgehend vom Batteriemanagement über Leistungselektronik, Antriebsregelung hin zu elektrischen Maschinen an Antrieben, die ein Höchstmaß an Komponentenintegration, Leistungsausnutzung und Kosteneffizienz aufweisen. Eine starke Vernetzung in Wissenschaft und Industrie ermöglicht uns, kompetente Antworten auf Forschungsfragen aus diesen Bereichen zu geben.


Elektromobilität


Im Rahmen von Forschungsprojekten zur Elektromobilität betrachten wir am IMAB grundsätzliche Fragestellungen des Ladens und der Elektrifizierung von Fahrzeugen. Der Antrieb von reinen Elektrofahrzeugen steht in starkem Wettbewerb zum etablierten verbrennungsmotorischen PKW. Am IMAB erforschen wir neue Systeme zum leistungsdichten (Schnell-) Laden von Elektrofahrzeugen, zu induktiven Ladesystemen sowie von Nebenaggregaten und im Bordnetz zu den im Fahrzeug verbauten Komponenten des Antriebsstranges.
Um das Thema Elektromobilität umfassend zu beleuchten arbeitet das IMAB mit dem IMAB-RACER  im Rahmen einer mobilen Lehr- und Forschungsplattform für elektrifizierte Antriebsstränge an einem Fahrzeug, dessen elektrische Ausrüstung in all seinen elektrischen und steuerungstechnischen Komponenten am Institut selbst  entwickelt und hergestellt wurde.


  aktualisiert am 08.03.2019
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