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Unsere Forschungsexperten

Dr.-Ing. Marina Keller

Research Engineer für die Auslegung und Simulation von Elektromotoren

„Liebe was du tust, und du wirst es gut machen.“ – Katherine G. Johnson
Dr.-Ing. Marina Keller

Ich bin seit 2017 bei Bosch in der Gruppe Electric Drives and Electric Machines. Ich beschäftige mich mit der Simulation und Auslegung elektrischer Antriebsstränge. Dies beinhaltet Traktionsmotoren für Elektroautos, aber auch Lenkantriebe, E-Bike-Motoren oder elektrifizierte Bremssysteme.

Der aktuelle Fokus meiner Arbeit liegt auf der Modellierung und Bewertung von elektrischen Isolationssystemen in Traktionsmaschinen im Umfeld steigender Batteriespannungen und deren Speisung mit schnell schaltender Leistungselektronik.

Lebenslauf

  1. Research Engineer bei Bosch Research in der Gruppe Electric Drives and Electric Machines
  2. Wissenschaftliche Mitarbeiterin und Promotionsstudentin am Institut für Elektrische Energiewandlung an der Universität Stuttgart
  3. Dipl.-Ing. Elektrotechnik und Informationstechnologie an der Universität Stuttgart, mit Schwerpunkt Leistungselektronik und Steuerungstechnik

Ausgewählte Publikationen

  • Publikationen

    Marina Keller (2019)

    Entwurf einer permanentmagnetisch erregten Transversalflussmaschine aus Pulververbundwerkstoff für Robotikanwendungen
    • Dissertation / ISBN: 978-3-8440-6990-7 / 1. Marina Keller (2019)
  • Publikationen

    M. Keller, S. Müller, N. Parspour (2016)

    Design of a permanent magnetic excited transverse flux machine for robotic applications
  • Publikationen

    M. Keller, S. Müller, N. Parspour (2016)

    Design of a transverse flux machine as joint drive for an articulated six-axis robot arm
  • Publikationen

    M. Keller, N. Parspour (2017)

    Experimental identification and validation of model parameters of a permanent magnetic excited transverse flux machine for robotic applications

Interview mit Dr.-Ing. Marina Keller

Dr.-Ing. Marina Keller

Modellierung, Simulation und Auslegung von Elektroantrieben für künftige Elektromobilitätslösungen von Bosch

Erzählen Sie doch mal: was fasziniert Sie an der Forschung?
Forschung heißt ja, dass man zu Beginn noch nicht weiß, wo man am Ende landet. Es gibt keine fertige Lösung, die sicher zum Ziel führt. Es ist zwar nicht immer angenehm, dass man auch mal einen Umweg gehen muss oder manchmal in einer Sackgasse landet, aber wenn man dann eine Lösung gefunden hat, ist das ein super Gefühl. Solch eine Arbeit kann eigentlich gar nicht eintönig werden, denn man arbeitet sich ständig in neue Themengebiete ein, probiert neue Lösungsansätze aus, reizt neue Technologien aus, lernt jeden Tag etwas Neues dazu.

Was macht die Forschung bei Bosch besonders?

Der Fokus in der Forschung bei Bosch liegt klar auf der Entwicklung besserer, aber auch wirtschaftlicherer Produkte. Der Unterschied zur akademischen Forschung ist dabei, dass bei Bosch die komplette Spanne von Forschung bis Fertigung abgedeckt ist. Zum Beispiel gibt es bei einer elektrischen Achse starke Wechselwirkungen zwischen Elektronik, Magnetik, Thermik, Mechanik, Regelungstechnik, Akustik und Fertigungstechnik. Bei Bosch gibt es zu all diesen Bereichen ausgewiesene Experten, die interdisziplinär zusammenarbeiten, um so das Optimum herauszuholen.

Woran forschen Sie bei Bosch?
Ich beschäftige mich aktuell mit der Auswirkung steiler Spannungsflanken auf das Isolationssystem elektrischer Traktionsmaschinen. Eine wichtige Zielgröße ist der Wirkungsgrad des elektrischen Antriebsstranges. Der aktuelle Trend geht deshalb hin zu höheren Batteriespannungen und zur Verwendung neuartiger Leistungshalbleiter auf Basis von SiC- und GaN-Technologie. Diese können deutlich schneller schalten und belasten dadurch das elektrische Isolationssystem der E-Maschine. Ich arbeite an Modellen zur Vorhersage der Belastung und Lebensdauer elektrischer Isolationssysteme. Dadurch soll auch eine überzogene Überdimensionierung vermieden werden, damit Bosch kostengünstige Lösungen anbieten kann.

Was sind die größten wissenschaftlichen Herausforderungen in Ihrem Forschungsfeld?
Wie bei allen Lebensdauermodellen ist es unmöglich, die Alterung unter realen Bedingungen zu messen. Diese Daten werden uns erst in einigen Jahren oder gar Jahrzehnten vorliegen. Eine große Herausforderung ist also, die Projektion in die Zukunft auf Basis der Daten von heute. Genauso unmöglich, weil viel zu teuer, ist es, Hunderte von Motoren zu altern. Die Daten können nur an abstrahierten Teilmodellen gewonnen werden. Darüber hinaus unterliegt die Alterung sehr vielen Einflussfaktoren. Da gibt es Betriebsparameter, Umwelteinflüsse sowie fertigungsbedingte Parameter. Es ist quasi unmöglich, ein geschlossenes Modell für all diese Faktoren zu finden. Die Herausforderung liegt also im Modellieren des Unkonkreten mittels sinnvoller Vereinfachungen und Konzentration auf das Wesentliche.

Wie werden Ihre Forschungsergebnisse zu "Technik fürs Leben"?
Ich fahre seit Kurzem selbst ein Elektroauto und stelle mir manchmal vor, wie beim Beschleunigen an der Ampel der Inverter im Fahrzeug mehr als 10.000-mal pro Sekunde die 400-V-Batteriespannung ein- und ausschaltet, während mehrere 100 A Strom aus der Batterie durch die Leistungselektronik in die Wicklungen der E-Maschine fließen. Und das alles funktioniert bei Eis und Schnee und bei 38 °C Sonnenschein, während ich unbedarft weiter über Schlaglöcher rumple. Das ist keine Selbstverständlichkeit, sondern eine herausragende Ingenieursleistung! Ich hoffe, dass meine Forschung dazu beiträgt, dass diese Technologie auch in Zukunft dem schon von Robert Bosch eingeforderten hohen Anspruch an Zuverlässigkeit genügt und die Elektromobilität weiter vorantreiben wird.

Ihr Kontakt zu mir

Dr.-Ing. Marina Keller
Modellierung, Simulation und Auslegung von Elektroantrieben für künftige Elektromobilitätslösungen von Bosch