Lehrstuhl für Mechatronik und Elektrische Antriebssysteme (MEAS)

Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU)

Kurzprofil

Das Fachgebiet Mechatronik und Elektrische Antriebssysteme (MEAS) der RPTU Kaiserslautern-Landau erforscht und entwickelt elektrische Antriebssysteme, Batteriespeicher und leistungselektronische Systeme. Das Kompetenzspektrum umfasst elektrische Maschinen und Aktuatoren, modulare Batteriesysteme, Leistungselektronik, eingebettete Hard- und Software, Regelung sowie die elektrische und thermische Systemintegration.
MEAS verbindet Modellierung und Simulation mit der Entwicklung und Erprobung von Komponenten, Demonstratoren und Gesamtsystemen. Für die Fahrzeugindustrie sind diese Kompetenzen insbesondere bei elektrischen Antriebssträngen, Batteriesystemen, Ladetechnik und energieeffizienten elektrischen Nebenantrieben relevant.

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Kompetenzfelder/Leistungsangebote

MEAS entwickelt modulare und dynamisch rekonfigurierbare Batteriesysteme einschließlich der zugehörigen Leistungselektronik, Steuerung und Systemintegration. Durch die individuelle Ansteuerung von Batteriezellen oder Modulen können unterschiedliche Ladezustände, Alterungszustände oder elektrische Eigenschaften berücksichtigt werden. Die Arbeiten umfassen die Auslegung und Entwicklung von Komponenten, Modulen und Gesamtsystemen sowie deren elektrische und thermische Integration.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können bei der Entwicklung, Modellierung, Integration und prototypischen Umsetzung fortschrittlicher Batteriesysteme unterstützt werden. Für Elektrofahrzeuge können modulare und rekonfigurierbare Architekturen zur besseren Nutzung der verfügbaren Batteriekapazität, zur Fehlerbeherrschung und zur Verlängerung der Systemlebensdauer beitragen.

  • Batteriesysteme
  • Modulare Batteriespeicher
  • Rekonfigurierbare Batterien
  • Batteriemanagement
  • Leistungselektronik
  • Systemintegration
  • Thermisches Management
  • Elektrofahrzeuge
  • Demonstratorentwicklung

MEAS entwickelt Leistungselektronik sowie zugehörige Steuerungs- und Regelungssysteme für Batterie-, Antriebs-, Lade- und Netzanwendungen. Das Kompetenzspektrum umfasst Stromrichter und Wechselrichter, eingebettete Hard- und Software, Regelungsalgorithmen sowie die elektrische und thermische Integration in Komponenten und Gesamtsysteme.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können bei der Auslegung, Simulation, prototypischen Umsetzung und Erprobung leistungselektronischer Systeme unterstützt werden. In Fahrzeuganwendungen ermöglichen diese Kompetenzen die Entwicklung effizienter und kompakter Wechselrichter, Batterieschnittstellen, Ladegeräte und elektrischer Antriebssteuerungen.

  • Leistungselektronik
  • Wechselrichter
  • Stromrichter
  • Steuerungssysteme
  • Regelungstechnik
  • Eingebettete Systeme
  • Ladetechnik
  • Batterieschnittstellen
  • Elektrischer Antriebsstrang
  • Systemintegration

MEAS entwickelt und optimiert elektrische Maschinen, Aktuatoren und Antriebssysteme. Die Arbeiten betreffen unter anderem elektromagnetische und thermische Auslegung, Wicklungstechnologien, Kühlung, Leistungselektronik, Regelung sowie die Integration elektrischer Maschinen in Antriebsstränge. Ein besonderer Kompetenzbereich liegt in Hairpin- und Stabwicklungstechnologien sowie in der Entwicklung leistungsfähiger Kühlkonzepte.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können bei der Entwicklung und Optimierung elektrischer Maschinen und Antriebsstränge unterstützt werden – von der Auslegung einzelner Komponenten bis zum prototypischen System. Für die Fahrzeugindustrie sind die Kompetenzen insbesondere hinsichtlich höherer Leistungsdichte, effizienterer Kühlung, automatisierbarer Wicklungsfertigung, geringerem Gewicht und höherer Dauerleistung relevant.

  • Elektrische Maschinen
  • Elektromotoren
  • Elektrische Antriebe
  • Hairpin-Wicklung
  • Stabwicklung
  • Motorkühlung
  • Thermische Auslegung
  • Leistungsdichte
  • Antriebsstrang
  • Elektromobilität

MEAS entwickelt und untersucht Kühlkonzepte für elektrische Maschinen mithilfe numerischer Strömungssimulationen (Computational Fluid Dynamics, CFD). Dabei werden unter anderem Kühlmittelströmung, Wärmeübertragung, Druckverhältnisse und Strömungsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von Geometrie und Betriebsbedingungen analysiert. Ein aktueller Forschungsschwerpunkt liegt auf flüssigkeitsgekühlten Rotorwellen für leistungsstarke elektrische Fahrzeugantriebe.

Nutzen und Mehrwert

Unternehmen können bei der thermischen Auslegung und Optimierung elektrischer Maschinen unterstützt werden. CFD-Simulationen ermöglichen es, unterschiedliche Kühlgeometrien und Betriebsbedingungen bereits während der Entwicklung zu vergleichen. Für elektrische Fahrzeugantriebe können dadurch Wärmeabfuhr, Leistungsdichte, Dauerleistung und Bauteilzuverlässigkeit verbessert werden.

  • CFD
  • Strömungssimulation
  • Motorkühlung
  • Rotorinnenkühlung
  • Flüssigkeitskühlung
  • Wärmeübertragung
  • Thermisches Management
  • Elektrische Maschinen
  • Elektrischer Antriebsstrang
  • Leistungsdichte
  • Elektromobilität
Prof. Dr.-Ing. Stefan Götz
Prof. Dr.-Ing. Stefan GötzAnsprechpartner
Lehrstuhl für Mechatronik und Elektrische Antriebssysteme, Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU)
Paul-Ehrlich-Straße 11
67663 Kaiserslautern
TEL: 0631 205 2080
FAX: 0631 205 2004
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