Masterarbeit zum Thema: Entwicklung und Validierung zentraler Funktionsgruppen hybrider Schaltg[...]

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Bei Panasonic glauben wir an Zusammenarbeit – nur gemeinsam können wir unseren Innovationsvorsprung weiter ausbauen und die Erwartungen unserer Kunden übertreffen. Wir sind eine starke Marke mit einer reichen Unternehmenskultur, die auf unseren 7 Prinzipien basiert. Es geht nicht nur darum, was wir tun, sondern auch, wie wir es tun. Um unserer sozialen Verantwortung gerecht zu werden, tun wir weiterhin, was wir seit über 100 Jahren tun – das Leben der Menschen zu Hause und am Arbeitsplatz bereichern und die Gesellschaft voranbringen.

Im Vergleich zu klassischen AC‑Strukturen entstehen neue Herausforderungen für die Schutz- und Schalttechnik in der DC‑Niederspannung:

• Hohe Zwischenkreiskapazitäten verursachen Einschaltstromspitzen.
• Fehlerströme können sehr schnell ansteigen.
• Das sichere Abschalten unter Last erfordert Strategien zur Lichtbogenvermeidung sowie zum kontrollierten Energiemanagement in parasitären Induktivitäten.

Die Arbeit ist Teil des, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten, Forschungsprojektes „HybSchaDC2“. Ziel der Masterarbeit ist die Konzeption, Simulation, Auslegung (Design) und experimentelle Validierung zentraler Funktionsgruppen eines hybriden DC‑Schaltgeräts, die in applikationsspezifische Hybrid‑Schalterlösungen integriert werden können.

1) Einschalten mit Vorladung

• Erarbeiten von Vorlade‑Topologien (z. B. Widerstandsvorladung, Halbleiter‑Vorladung, Kombinationen) für kapazitive DC‑Zwischenkreise.
• Simulation, Dimensionierung und Schaltungsdesign der Vorladepfade hinsichtlich Einschaltstrombegrenzung, Verlustleistung und Bauteilbelastung.
• Test am Laboraufbau: Verifikation von Strom‑/Spannungsverläufen und thermischem Verhalten.

2) Überström‑ & Kurzschlusserkennung

• Auswahl und Konzeption geeigneter Sensorik/Signalaufbereitung.
• Festlegung von Reaktionszeiten in Abstimmung mit dem Abschaltkonzept.
• Experimenteller Nachweis: gezielte Fehlererzeugung im Prüfaufbau, Messung der Detektionszeiten und Auslösezuverlässigkeit.

3) Lichtbogenfreies Ausschalten (Hybridabschaltung)

• Entwicklung eines Abschaltkonzepts mit IGBT‑Kommutierung zur lichtbogenarmen bzw. -freien Kontakttrennung.
• Aufbau und Test: Demonstration hybrider Abschaltung (messbasierte Indikatoren) und Vergleich von Messung vs. Simulation.

Qualifikationen

• Studium im Bereich Elektrotechnik oder vergleichbarer Studiengang.
• Ausgeprägtes Interesse und Neugier für die genannten Bereiche.
• Idealerweise erste Erfahrungen in einer der genannten Disziplinen.
• Bereitschaft, in einem jungen motivierten Team zu arbeiten.
• Sehr gute Deutsch‑ und gute Englischkenntnisse.

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