Experimentelle Untersuchung des Lichtbogenverhaltens in Leistungsschützen für automobile Anwendungen
Master- oder Bachelorarbeit
Zur Steigerung der Reichweite sowie durch Optimierung der Technologie werden Batteriepakete mit immer höheren Kapazitäten in Elektrofahrzeugen eingesetzt. Dabei werden vermehrt höhere Batteriespannungen von bis zu 800 V eingesetzt, um höhere Leistungsflüsse zu ermöglichen. Um die Sicherheit der Fahrenden jederzeit gewährleisten zu können, werden Sicherheitskonzepte benötigt, die eine schnelle und sichere Trennung von Batteriepaket und Fahrzeug ermöglichen. Eine vielversprechende Technologie stellt an dieser Stelle das mechanische Leistungsschütz, welches durch Öffnen zweier Kontakte eine Trennung herstellt, dar. Der während des Öffnungsvorgangs entstehende Lichtbogen wird durch Verlängerung und Kühlung zum Verlöschen gebracht. Für die Entwicklung eines erfolreichen Schaltkonzeptes ist ein tiefes Verständnis der physikalischen Vorgänge und des Lichtbogenverhaltens vonnöten.
Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung einer experimentellen Prüfmethodik zur Untersuchung des Lichtbogenverhaltens unter Variation verschiedener Einfluss- parameter wie bspw. Kontakt- abstand und -durchmesser. Dazu sollen sowohl Untersuchungen an einer Modellanordnung als auch an Prototypen von Leistungsschützen durchgeführt werden. Die Untersuchungen werden mithilfe eines neuen DC-Hochleistungs- Prüfkreises durchgeführt werden.
Kernaufgaben und –ziele der Abschlussarbeit:
Entwicklung einer experimentellen Prüfmethodik
Experimentelle Untersuchung des Lichtbogenverhaltens
Vergleich und Diskussion verschiedener Einflussparameter, wie bspw. Kontaktabstand und -durchmesser
Dein Profil:
Studium der Elektrotechnik oder Wirt. Ing. Elektrische Energietechnik
Interesse an experimentellen Untersuchungen sowie praktischen Tätigkeiten in Hochleistungslaboren
Ansprechpartner Schwerpunkte
Simon Kimpeler, M.Sc.
+49 241 80 - 94830
s.kimpeler@iaew.rwth-aachen.de
DC Leistungsschütze
Schaltlichtbögen
Experimentelle Untersuchungen Abbildung 1: Hochleistungs-Prüfkreis zur Untersuchung
von DC Leistungsschützen (Foto: Martin Braun)