Elektronikkühlung
► Elektronikkühlung
Die zunehmende Elektrifizierung der Luftfahrt sowie der Fahrzeug-Industrie bringen neue Herausforderungen mit sich. Vor allem die Kühlung der Antriebs- und der Elektronik-Komponenten wird am Lehrstuhl untersucht. Die Anwendung von Zweiphasenkühlung anstelle von rein flüssigen Kühlkreisläufen kann Vorteile in der Gewichtseinsparung und der Peformance bringen. Hierbei wird insbesondere auch die Anwendung des Kaltdampfkompressionskältekreislaufs zur Kühlung unterhalb der Umgebungstemperaturen untersucht.
Aktuelle Aufgabenstellungen
Die Kühlung von Elektronikkomponenten wird zu einem großen Anteil immer noch einphasig realisiert aufgrund der Komplexität der Zweiphasenkühlung.
Für die Untersuchung der Zweiphasenkühlung im Thermalmanagement von Fahrzeugen und Flugzeugen soll ein kippbarer Kaltdampfkompressionskältekreislauf in einem Versuchsstand mit zwei Wärmequellen und einem internen Wärmeübertrager simuliert werden. Hierfür sollen geeignete Messungen ausgewählt werden, die zur Validierung des Modells dienen. Es soll außerdem besonders auf die Regelung der Kühlleistung und der Überhitzung für verschiedene Teillastbetriebe eingegangen werden.
Die Teilaufgaben beinhalten:
- Literaturrecherche zum Thema
- Thermalmanagement von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Flugzeugen in Hinsicht auf die Zweiphasenkühlung der Elektronik-Komponenten
- Thermalmanagement von Elektronik und Temperaturabhängigkeit von Elektronikkomponenten
- Regelung von Kälteanlagen mit mehreren Verdampfern
- Unterstützung bei Messungen
- Simulation eines vorgegebenen Versuchsstandes
- Bewertung, Validierung und Optimierung des ermittelten Simulationsmodells
(Kann noch zum Start und in Absprache angepasst werden)
Gewünschte Voraussetzungen für die erfolgreiche Bearbeitung:
- Grundlagen der Thermodynamik
- Grundlagen der Kältetechnik, Regelung von Kälteanlagen, Lastmanagement
- Beherrschen eines Simulations-Tools ( Modelica, GT-Suite o.ä.)
Betreuer: Dipl.-Ing. Th. Kramer
Die Kühlung von Elektronikkomponenten wird zu einem großen Anteil immer noch einphasig realisiert aufgrund der Komplexität der Zweiphasenkühlung.
Für die Untersuchung der Zweiphasenkühlung im Thermalmanagement von Flugzeugen und Fahrzeugen soll ein kippbarer Kaltdampfkompressionskältekreislauf in einem Versuchsstand mit zwei Wärmequellen und einem internen Wärmeübertrager untersucht werden. Es soll vor allem auf die Regelung des Versuchsstandes eingegangen werden.
Die Teilaufgaben beinhalten:
- Literaturrecherche zum Thema
- Thermalmanagement von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Flugzeugen in Hinsicht auf die Zweiphasenkühlung der Elektronik-Komponenten
- Thermalmanagement von Elektronik und Temperaturabhängigkeit von Elektronikkomponenten
- Regelung von Kälteanlagen mit mehreren Verdampfern
- Unterstützung bei Messungen
- Vorhandenes Regelungskonzept in Matlab-Simulink implementieren und Regler entwerfen
- Regelung am Thermalmanagement-Prüfstandes basierend auf vorhandenem Regelkonzept implementieren
-
Steuerung und Regelung optimieren mithilfe einer Matlab-Simulink-Simulation
Betreuer: Dipl.-Ing. Th. Kramer
(Kann noch zum Start und in Absprache angepasst werden)
Euer Ansprechpartner für den Themenbereich
© Paul Kuchel
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Theresa Kramer
- Kältetechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).
© Nina Matthes
wiss. Mitarbeiter
NameFrau Dipl.-Ing. Diandra Küçükkaya
- Kompressorentechnik -
Eine verschlüsselte E-Mail über das SecureMail-Portal versenden (nur für TUD-externe Personen).