Hintergrund:

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.

Aufgabenbeschreibung:

Im Rahmen einer Bachelor-/Masterarbeit sollen Methoden zur effizienten Simulation und zur Analyse von Energiebordnetzen weiterentwickelt werden. So kann eine Auswahl der folgenden Punkte bearbeitet werden:

• Entwicklung einer schnellen Simulationsmethode zur Abschätzung der Spannungsstabilität von Energiebordnetzen
• Anwendung von Frequenzbereichsmethoden zur Analyse der Schwingneigung von Bordnetzen
• Entwicklung einer Metrik zur Bewertung der transienten Spannungsstabilität
• Messtechnische Validierung der Simulationsergebnisse in einem Laboraufbau

Die genaue Aufgabenbeschreibung und der Ablauf der Ar­beit wer­den in ei­nem Vorgespräch mit dem Betreuer abgesprochen.