DFG-AutoMoLe

Projektbeschreibung

Leistungselektronische Konverter sind eine Schlüsseltechnologie mit sehr breiten Anwendungen. Ihre Auslegung hinsichtlich Bauraum, Gewicht, Effizienz und Regelungsperformanz erfolgt heute oft über heuristische Regeln und historisch gewachsene, proprietäre Skriptketten. Diese Prozesse sind stark erfahrungsgetrieben, meist nicht öffentlich dokumentiert und werden als geistiges Eigentum zurückgehalten. Das erschwert den wissenschaftlichen Austausch, verursacht hohen Zeit- und Personalaufwand, begrenzt die Ausschöpfung von Optimierungspotenzialen und verschärft Kosten- sowie Kapazitätsengpässe – insbesondere vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels und hoher Lizenzgebühren kommerzieller Modellierungs- und Simulationswerkzeuge.

Das Projekt verfolgt daher einen alternativen Ansatz: Es soll ein Open-Source Software- und Hardwarebaukasten entstehen, der die modulare, automatisierte Modellierung, Simulation und Auslegung leistungselektronischer Konverter ermöglicht. Über abgestimmte Schnittstellen (z. B. für elektrische, thermische und mechanische Co-Simulation) wird ein generalisierbares Baukastensystem entwickelt, mit dem sich unterschiedliche Bauelemente und Konverterdesigns schnell analysieren, vergleichen und optimieren lassen. Eingebettet in einen Open-Science-Rahmen (Software/Hardware-Methoden, experimentelle Daten, Publikationen) soll so eine offenere, kollaborativere Arbeitskultur in der Community etabliert werden.

Zentrale Forschungsfrage ist, ob diese Open-Science-basierte Arbeitsweise langfristig zu besseren Konvertern bezogen auf die üblichen Zielgrößen führt und zugleich den menschlichen Aufwand pro Auslegungsvorgang reduziert.

Schwerpunkte des Projekts

• Modularisierung: Abbildung des leistungselektronischen Designprozesses durch softwaregetriebene, modulare Modelle

• Open Science: Vollständige Transparenz durch Veröffentlichung der Toolketten

• Empirische Validierung: Prototypingaufbau ausgewählter Designstudien

• Fördermittelgeber: DFG
• Projektpartner: Universität Paderborn, Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische Antriebssysteme