Elektromobilität mit Zusatzqualifikation MATLAB und Simulink

Target Groups:

Ingenieure/-innen, technische Fach- und Führungskräfte und Personen, die eine grundlegende Qualifizierung im Bereich Elektromobilität suchen.

Professional Requirements:

Unser Lehrgangsangebot richtet sich an Fachleute der jeweiligen Berufsgruppen. Wir setzen keine Vorkenntnisse in den angebotenen Programmen voraus.

Technical Requirements:

Keine besonderen Anforderungen.

Classification of the Federal Employment Agency:

• C 2440-15 Elektromobilität

Contents

Mathematische Modellierung mit MATLAB und Simulink:

Grundlagen MATLAB (ca. 2 Tage):
MATLAB-Oberfläche
Auslesen von Daten aus einer Datei
Variablen, Arrays, Operatoren, Grundfunktionen
Grafische Darstellung von Daten
Anpassen von Diagrammen
Exportieren von Grafiken

Variablen und Befehle (ca. 2 Tage):
Relationale und logische Operatoren
Mengen, Mengen bei 2D Körpern (Polyshape)
Durchführung mathematischer und statistischer Berechnungen mit Vektoren
Grafiken in der Statistik

Analyse und Visualisierung (ca. 1 Tag):
Erstellen und Verändern von Matrizen
Mathematische Operationen mit Matrizen
Grafische Darstellung von Matrixdaten
Matrixanwendungen: Abbildungen, Rotation,
Lineare Gleichungssysteme, Least Square Verfahren

Datenverarbeitung (ca. 1 Tag):
Datentypen: Structure Arrays, Cell Arrays, String vs. Char, Categorical, Datetime u.v.m.
Anlegen und Organisieren tabellarischer Daten
Bedingte Datenauswahl
Importieren/Exportieren mit Matlab:
Ordnerstrukturen, .mat-Daten, Tabellendaten,
Fließtexte

MATLAB-Programmierung (ca. 3 Tage):
Kontrollstrukturen: Schleifen, if-else, Exceptions
Funktionen
Objektorientierte Programmierung
App Design

Simulation in Matlab (ca. 5 Tage):
Numerische Integration und Differenziation
Grundlagen der Simulation gewöhnlicher Differentialgleichungen, Matlab ODE und
Solveroptionen.
Simulationstechnik in Matlab: Eingabeparameter, Dateninterpolation, Simulationsstudien
Simulationssteuerung: Eventfunctions (Zero Crossing), Outputfunctions.
Anwendungsbeispiele: z.B.: Simulation eines Elektromotors, Simulation einer Rakete

Simulink (ca. 4 Tage):
Grundlagen in Simulink: Schaubilder, Funktionen, Signale und Differentialgleichungen
Funktionen, Subsysteme und Bibliotheken
Import/Export, Lookup-Tabellen, Regelung
Zero-Crossing, Automatisierung von Simulationsaufgaben (Matlab Zugriff),
Anwendungsbeispiele: z.B. Simulation eines Flugzeugtriebstrangs

Projektarbeit (ca. 2 Tage):
Zur Vertiefung der gelernten Inhalte
Präsentation der Projektergebnisse

Elektromobilität:

Überblick über Elektrofahrzeuge (ca. 1 Tag):
Geschichte
Grundsätzliche Unterschiede zwischen Elektro- und sonstigen Fahrzeugen
Vorteile und Nachteile des Elektroantriebes
Zukunft der Elektromotoren

Grundlagen des Elektrofahrzeugs (ca. 2 Tage):
Einführung in die Elektromobilität:
Reine Elektrofahrzeuge
Hybridfahrzeuge
Weitere Elektrofahrzeuge (E-Bikes, E-Roller, usw.)
Grundsätzlicher Aufbau von Elektromobilen
Verschiedene Antriebs- und Elektromobilitätskonzepte
Energie- und Speichertechnik
Netzintegration von Elektromobilität: Ladeinfrastruktur und technische Netzintegration

Elektrifizierter Antriebsstrang (ca. 4 Tage):
Grundlagen Elektromotor:
·   Anforderungen
·   Gleichstrommotor
·   Drehstrommotor und Betrieb in Elektromobilen
·   Berechnungsgrundlage für den Pkw-Elektroantrieb
Energiespeicher Akku
Batterien/Akkus im Elektroauto:
·   Arten und deren Besonderheiten
·   Baugrößen, Gewichte und Kosten
·   Betriebsbedingungen und Lebensdauer
·   Batteriemanagement, Ladeverfahren, Zustandsbestimmung
·   Sicherheit der Akkus

Leistungselektronik für Elektrofahrzeuge (ca. 3 Tag):
Einsatzgebiete
Anforderungen an die Leistungselektronik
Bauelemente und ihre Eigenschaften
Messmittel im Umfeld von Leistungselektronik
Grundstrukturen der Leistungselektronik
Schaltungstopologien
Steuerungs- und Regelungsverfahren
Elektromagnetischer Verträglichkeit

Elektrische Maschine und Systemintegration (ca. 1 Tag):
Elektrische Antriebskonzepte für Elektromotoren
Übersicht Energiemanagement
Rechtliche Grundlagen

Funktionale Sicherheit für Automotive gemäß ISO 26262 (ca. 1 Tage):
Aktuelle Rechtsprechung
Einführung in den Sicherheitslebenszyklus
Entwicklung von sicherheitsrelevanten Funktionalitäten
Planung von Sicherheitskonzepten in unterschiedlichen Rollen

Laden und Ladeinfrastruktur (ca. 3 Tage):
Grundlagen Akkuladen: Laderate, Akku-Kapazität
Zusammenhänge von Stromnetzen und Ladeinfrastruktur
Anforderungen und Voraussetzungen für Anschluss und Betrieb von Ladeinfrastruktur
Besondere Anforderungen an die netzseitige Ladeinfrastruktur
Aktuelle Lage der Ladeinfrastruktur in Deutschland
Wirtschaftlichkeitsberechnung von Elektrofahrzeugen
Neue Geschäftsmodelle rund um die Elektromobilität

Reichweite und Verbrauch von Elektrofahrzeugen (ca. 1 Tag):
Physikalische Grundlagen
Verfahren zur Berechnung eines Fahrzyklus:
·   NEFZ
·   WLTP
Verbrauchsberechnung

Strom für die Elektrofahrzeuge (ca. 1 Tag):
Energieerzeugung:
·   Primärenergiequelle
·   Strommix in Deutschland
·   Erneuerbare Energien
Speicherung von Strom:
·   Speichertechnologien
·   Wichtige Stromspeicher

Umweltbilanz von Elektrofahrzeugen (ca. 1 Tag):
Beurteilung einer Umweltbilanz
Herstellung und Verwertungsphase
Nutzungsphase

Projektarbeit (ca. 2 Tage):
zur Vertiefung der gelernten Inhalte
Präsentation der Projektergebnisse

Educational Goal

In diesem Lehrgang erwerben Sie das nötige Fachwissen und die spezifische Terminologie zur mathematischen Modellierung mit MATLAB und Simulink. Sie beherrschen die Werkzeuge der MATLAB-Software und die Programmiersprache MATLAB. Des Weiteren erlernen Sie die Modellierung von numerischen Systemen mit der Software Simulink. Zusätzlich verfügen Sie über grundlegende Kenntnisse in der Elektromobilität und können Nutzen und Einsatzmöglichkeiten verschiedener elektrotechnischer Antriebe einschätzen. Sie sind vertraut mit den physikalischen und technischen Beschaffenheiten von Elektrofahrzeugen und kennen auch rechtliche Aspekte sowie Sicherheitskonzepte für Unternehmen.