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Ausschreibungen von

Bachelor-/Masterarbeiten


Betreuer: M. Sc. Robert Nowak

Im Allgemeinen müssen Elektronikgeräte und -komponente Vorgaben bezüglich ihrer elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erfüllen. Dazu gehört auch die Emission von elektromagnetischen Feldern, die typischerweise anhand von Antennenmessungen in Absorberkammern oder auf Freifeldern bestimmt wird. Diese Methode ist jedoch zeit- und kostenintensiv. Außerdem können anhand der erhobenen Messdaten kritische Störquellen nicht lokalisiert werden. Nahfeld-Verfahren stellen eine attraktive Alternative zur Untersuchung dar. Mit diesen kann die Feldemission ebenfalls quantifiziert werden. Daneben ist es aber auch möglich, konkrete Störquellen in dem untersuchten Objekt zu lokalisieren und charakterisieren.

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Betreuer: M. Sc. Caroline Krause

Die Anzahl leistungselektronischer Systeme in Kraftfahrzeugen nimmt im Zusammenhang mit der Elektromobilität immer weiter zu. Die hochfrequent schaltenden Transistoren der verbauten Leistungselektronik können hier elektromagnetische Störungen verursachen. Die Minimierung der Emission dieser Störungen stellt eine wichtige Herausforderung dar. Am Arbeitsgebiet Bordsysteme werden vor diesem Hintergrund unter anderem Methoden des Active Gate Control untersucht, welche die Entstehung der Störungen durch die gezielte Ansteuerung des Gates der Transistoren vermindert.

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Betreuer: M. Sc. Tobias Dörlemann

Schnellschaltende leistungselektronische Systeme sind mögliche Quellen elektromagnetischer Störungen. Bisher werden diese Störungen mithilfe passiver Filterschaltungen gedämpft. Eine platz- und gewichtsparende Alternative stellen aktive Verfahren zur Störunterdrückung dar. Die Funktionsweise dieser Verfahren beruht auf dem Phänomen der destruktiven Interferenz zwischen einem Stör- und einem Gegenstörsignal. Um die zuverlässige Unterdrückung der Störung sicherzustellen, muss diese zur Synthese einer geeigneten Gegenstörung einerseits hinreichend genau bekannt sein. Andererseits muss die Gegenstörung der Störung dauerhaft zeitsynchron überlagert werden. Dazu müssen die Frequenzkomponenten, die Amplituden und die Phasen des (Gegen-) Störsignals möglichst genau bekannt sein und das Gegenstörsignal bei Bedarf an das Störsignal angepasst werden.

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Betreuer: M. Sc. Marvin Rübartsch

Mit der Einführung des hochautomatisierten Fahrens von Kraftfahrzeugen werden hohe Anforderungen an die Ausfallsicherheit des Bordnetzes gestellt, denn bereits kurze Ausfälle der Energieversorgung können zu einem hohen Sicherheitsrisiko werden und z.B. zu einem Unfall führen. Diese hohen Sicherheitsanforderungen fordern im Fehlerfall die Überführung des Fahrzeugs in einen sicheren Zustand. Dementsprechend muss das Energiebordnetz ausgelegt werden. Um diese Auslegungen zu untersuchen, soll unter anderem ein Prüfstand zur Emulation von Bordnetzfehlern aufgebaut werden. Hierfür soll ein Bordnetzemulator ausgelegt werden, der sowohl Fehler einspeisen als auch eine beliebige Lastcharakteristik nachbilden kann.

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Betreuer: M. Sc. Anika Henke

Aufgrund der wachsenden Anzahl elektronischer Komponenten wird der Kabelbaum im Automobil immer komplexer und es treten teilweise sehr hohe Beanspruchungen auf. Daher müssen die eingesetzten Kabel bei der Entwicklung sorgfältig ausgewählt werden. Um Schäden zu vermeiden sind Absicherungsstrategien notwendig, die im Überlastfall den Stromkreis unterbrechen. Traditionell werden dazu Schmelzsicherungen eingesetzt. Die stetig steigenden Anforderungen in modernen Fahrzeugen können damit jedoch nicht mehr erfüllt werden. Alternativ wird deshalb an intelligenten Absicherungsstrategien geforscht.

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Betreuer: M. Sc. Carina Austermann

Für die Implementierungen von echtzeitfähigen An­wen­dungen in teilautomatisierten oder vollautomatisierten Fahrzeugen ergeben sich hohe An­for­de­run­gen an die not­wen­dige Datenrate und die Übertragungssicherheit der Kfz-Kommunikationssysteme. Die hohen Datenraten führen zu einer geringen Symboldauer und die Ver­wen­dung von ungeschirmten Leitungen begünstigt die Einkopplung von Stö­run­gen. Schnell schaltende Leistungselektronik, wie z.B. DC/AC-Invertern kön­nen zu kritischen Stö­run­gen wäh­rend des Schaltvorgangs führen. Damit kann durch Leitungskopplung eine regelmäßig auftretende Störung im Kommunikationssignal ent­ste­hen. Um die Zuverlässigkeit der Über­tra­gung zu gewährleisten ist eine robuste Kom­mu­ni­ka­ti­on gegenüber solchen Stö­run­gen not­wen­dig. Um dies zu gewährleisten, kön­nen ver­schie­de­ne Abhilfemaßnahmen implementiert wer­den, wie kooperative Betriebsstrategien von Kom­mu­ni­ka­ti­on und Leistungselektronik oder Konzepte zur Fehlerkorrektur.

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Betreuer: M. Sc. Michael Gerten

Durch die fortschreitende Elektrifizierung und hochautomatisiertes Fahren steigen die Sicherheitsanforderungen an viele Fahrzeugkomponenten stark an. Besonders die Energieversorgung hat hierbei einen hohen Stellenwert, da auch kurze Spannungsänderungen oder -ausfälle bereits kritisch sein und im Extremfall zu Unfällen führen können. Ursachen für diese kurzen Spannungspulse können beispielsweise Schalthandlungen von elektronischen Leistungsverteilern oder Relais sein. Die bisherigen Energiebordnetzarchitekturen und Entwicklungsprozesse waren nicht darauf ausgelegt, sicherheitsrelevante Komponenten, die in der Regel redundant ausgeführt sein müssen, so zu versorgen, dass ein „fail-operational“-Betrieb sichergestellt ist, das heißt, dass bei beliebigen Einzelfehlern die Spannungsqualität der anderen Komponenten noch sichergestellt ist und alle wichtigen Fahrfunktionen bis zum Erreichen eines sicheren Zustands erhalten bleiben. Um in der Entwicklungsphase viele verschiedene Architekturen in unterschiedlichen Betriebszuständen auf diese Aspekte untersuchen zu können, sind effiziente Simulationen zwingend notwendig.

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Betreuer: M. Sc. Michael Gerten

Durch die fort­schrei­ten­de Elektrifizierung und hochautomatisiertes Fahren wer­den die Sicherheitsanforderungen an viele Fahrzeugkomponenten stark ansteigen. Besonders die E­ner­gie­ver­sor­gung hat hierbei einen hohen Stellenwert, da auch kurze Spannungsänderungen oder -ausfälle bereits kritisch sein und im Ex­trem­fall zu Unfällen führen kön­nen. Ursachen für diese transienten Spannungspulse kön­nen bei­spiels­wei­se Fehler (z. B. Kurzschlüsse) und das Schalten von elek­tro­nischen Sicherungen oder Relais sein. Die bisherigen Energiebordnetzarchitekturen und Entwicklungsprozesse waren nicht darauf ausgelegt, si­cher­heits­re­le­van­te Bereiche so zu versorgen, dass ein „fail-operational“-Betrieb sichergestellt ist, das heißt, dass bei be­lie­bi­gen Einzelfehlern alle wich­ti­gen Fahrfunktionen bis zum Erreichen eines sicheren Zu­stands er­hal­ten bleiben. Zeitbereichssimulationen sind für die Analyse der Spannungsstabilität grund­sätz­lich geeignet, sind jedoch mit ei­nem erheblichen Rechenaufwand verbunden. Um kritische Vorgänge in Energiebordnetzen zu iden­ti­fi­zie­ren und die Spannungsstabilität zu erhöhen, sind Un­ter­su­chun­gen im Frequenzbereich aussichtsreich, die auf den Me­tho­den der Modalanalyse basieren.

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Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.