BA – Studie zur Kühlung von Leistungselektronik in mobilen Flüssigwasserstoffanwendungen

Studie zur Kühlung von Leistungselektronik in mobilen Flüssigwasserstoffanwendungen

Aufgrund seiner hohen Energiedichte ist flüssiger Wasserstoff (LH2) ein interessanter Energieträger für diverse mobile Anwendungen (Luftfahrt, Nutzfahrzeuge, etc.). Im Rahmen dieser Bachelorarbeit sollen die Potentiale und Herausforderungen beleuchtet und bewertet werden, die sich aus einer Kühlung der in allen diesen Anwendungen immer auch erforderlichen Leistungselektronik unter Verwendung des LH2 ergeben.

Dazu ist zunächst die in konkreten mobilen Anwendungen erforderliche Flüssigwasserstoffmenge bezogen auf die geforderte Antriebsleistung zu ermitteln und darauf aufbauend die notwendige Wärmezufuhr zur Bereitstellung eines gasförmigen Brennstoffs, für beispielsweise eine Brennstoffzelle. Um das Potenzial der Kühlung von Leistungselektronik mit Flüssigwasserstoff zu untersuchen, ist die Verlustleistung der eingesetzten Leistungselektronik als Funktion der Kühlmitteltemperatur abzuschätzen und mit der erforderlichen Wärmeleistung zur Verdampfung und Erwärmung des zunächst flüssigen Wasserstoffs zu vergleichen.

Auf der Basis einer Recherche zum Stand der Technik in der LH2 Anlagentechnik ist ein Konzept für eine Einbindung von Leistungselektronik in einen LH2 Entspannungskreis zu entwickeln und durch geeignete Abschätzungen (oder FEM-Simulationen) abzusichern. Die erarbeiteten Erkenntnisse und Konzepte sind in möglichst allgemeingültiger Form im Sinne einer Studie zu dokumentieren.

Interessenten an dieser Arbeit sollten die Vorlesung Leistungselektronik gehört haben.

Betreuerin: Stefanie Büttner

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Frühest möglicher Beginn: Sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März