Elektrische Antriebstechnik und Leistungselektronik

Am IMAB arbeiten Wissenschaftler an zwei Lehrstühlen interdisziplinär an elektrischen Aggregaten für künftige mobile Systeme
Elektrische Antriebssysteme: Prof. Dr.-Ing. Markus Henke (Institutsleiter
Leistungselektronik: Prof. Dr.-Ing. Regine Mallwitz

Im Rahmen von Forschungsprojekten zur Elektromobilität betrachten wir am IMAB grundsätzliche Fragestellungen des Ladens und der Elektrifizierung von Fahrzeugen. Wir erforschen neue Ansätze zu den im Fahrzeug verbauten elektrischen Antrieben und leistungselektronischen Systemen, zum Schnellladen von Elektrofahrzeugen und zu induktiven Ladesystemen. Der Entwurf elektrischer Maschinen beinhaltet heute stark interdisziplinäre Fragestellungen, die nur in einem ganzheitlichen systemischen Ansatz gelöst werden können. Am IMAB erfolgt der Entwurf daher im Team vieler Fachexperten. Für elektromagnetische, thermische und systemorientierte Untersuchungen werden Berechnungsverfahren und Tools eingesetzt, die im Rahmen vieler Forschungsprojekte entwickelt und optimiert werden. Die am IMAB realisierten Maschinenprototypen werden durch eigene leistungselektronische Systeme geregelt angesteuert. In den Antrieb fließen damit neueste Technologien zur Steigerung von Effizienz, Performance und Leistungsdichte. Eine detaillierte Vermessung und Prüfung der Antriebsprototypen erfolgt auf eigenen automatisierbaren Prüfständen bis zu Leistungen von 300kW.

Neue Materialien für leistungselektronische Komponenten, wie z.B. Wide-Band-Gap-Halbleitermaterialien Siliziumkarbid und Galliumnitrid, ermöglichen Steigerungen bei der Effizienz und Kompaktheit der erforschten Wandler. Die wissenschaftlichen Herausforderungen liegen dabei in der effizienten Auslegung von leistungselektronischen Wandlern unter den Aspekten Effizienz und Kompaktheit aber auch Zuverlässigkeit – und das für immer neue Applikationsfelder.

Um Forschung und Lehre zur Elektromobilität zu bündeln wurde mit dem IMAB-RACER eine institutseigene fahrbare Plattform entwickelt, die Studierenden und Wissenschaftlern als praxisnaher Erprobungsträger für Antriebs- und Ladetechnologien dient.