ID der Einreichung:

Titel:

CFP-1281

Frequency-Domain-Based Failure and Stability Analysis for the Design of Highly Reliable Automotive Power Distribution Systems
Lecture
4. Test and validation for hybrid and electric vehicles

Safety-critical functions must be highly available during automated driving. Therefore, a stable power supply is needed, even in the case of a fault within the supply system. To design such a fail-operational system, the effects of all possible fault scenarios must be investigated during the development process. For this, simulations can be beneficial. Critical scenarios must be identified, and the system needs to be optimized to be able to handle the fault scenarios.
An exemplary critical fault scenario is depicted in Figure 1; here, a short circuit occurs at an electronic component. The responsible fuse inside one of the power distribution units (PDUs) disconnects the faulty supply system branch. However, the switching process itself creates transient disturbances that can lead to subsequent faults, e.g., an overvoltage at another component. Such critical interactions need to be prevented.
Although such faults can be simulated with existing component models, a model-based design of a highly reliable system is not trivial. Reliability has to be ensured for all possible fault scenarios in all possible system states. The system state, i.e., its operating point, depends heavily on the driving situation, specific equipment of the vehicle and other boundary conditions like battery state of charge (SoC) or ambient temperature. Therefore, the number of necessary, time-consuming simulations becomes very large and stability analysis and optimization becomes impractical.
As a solution, Figure 2 proposes a holistic design workflow that is based on an efficient stability analysis. With frequency-domain system simulation methods, individual scenarios can be more efficiently evaluated compared to time-domain simulations. Based on calculated sensitivities, the most critical operating points of the whole state space may then be identified iteratively and subsequently optimized. In the presentation, the analysis methods and the proposed design workflow are described in detail.

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Autor

Unternehmen/Institut

Co-Autoren

M. Sc. Marvin Rübartsch, Prof. Dr.-Ing. Stephan Frei

Come-Together am 13. Juni
im Erich-Brost-Pavillon, Zeche Zollverein

Zum Abschluss des 1. Tages laden wir alle Akteure und Teilnehmenden zum Ausklang und gemeinsamen Austausch und zu einem Abendessen in eine besondere Event-Location ein: den Erich-Brost-Pavillon.

In 38 Metern Höhe auf dem Dach der ehemaligen Kohlenwäsche ermöglicht der nach drei Seiten verglaste Veranstaltungsraum einen atemberaubenden Rundblick – von der Arena auf Schalke über die Essener Skyline bis hin zum Gasometer Oberhausen. 

Der Erich-Brost-Pavillon befindet sich in der Kohlenwäsche des UNESCO-Welterbes Zollverein Essen.

Preise und Konditionen
EEHE Tagung Frühbucher bis 30.11.2026

1.285,00 €

HDT Mitglieder Frübucher bis 30.11.2026

1.285,00 €

Vortragende/r,
nicht Keynote oder Overview-Vortragende

545,00 €

Co-Autor/in

995,00 €

Hochschulangehörige/r (auch angestellte und graduierte Studenten)

545,00 €

Posterautor/in

545,00 €

Studierende (bis zum Master-Abschluss gegen Nachweis)

245,00 €

Veranstaltungsort:
Welcome Kongresshotel Bamberg

Mußstraße 7
96047 Bamberg
Deutschland

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