Modellbildung und Verbundoptimierung bei Elektrostrassenfahrzeugen:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Aachen
Verl. der Augustinus-Buchh.
1996
|
Ausgabe: | 1. Aufl. |
Schriftenreihe: | Technische Hochschule <Aachen> / Lehrstuhl und Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe: Aachener Beiträge des ISEA
17 |
Schlagworte: | |
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Beschreibung: | Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss. |
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I
NHALT
1
E
INLEITUNG
.
_
1
1.1
MODELLBILDUNG
.
1
1.2
OPTIMIERUNG
.
2
2
M
ODELLIERUNG
DER
T
RAKTIONSBATTERIE
_
3
2.1
ANFORDERUNGEN
AN
DAS
BATTERIEMODELL
.
3
2.2
MESSVERFAHREN
ZUR
BESTIMMUNG
DES
DYNAMISCHEN
VERHALTENS
VON
BATTERIEN
.
4
2.3
MODELLIERUNG
DER
RUHESPANNUNG
.
6
2.4
MODELLIERUNG
DER
UEBERSPANNUNGEN
.
9
2.4.1
ELEKTRISCH
LEITFAEHIGE
MEDIEN
.
10
2.4.2
ELEKTRONEUTRALITAET
.
11
2.4.3
DOPPELSCHICHT
.
12
2.4.4
LADUNGSDURCHTRITT
.
14
2.4.5
TRANSPORTMECHANISMEN
IM
ELEKTROLYTEN
(KONZENTRATIONSUEBERSPANNUNG)
.
16
2.4.5.1
FREQUENZVERHALTEN
DER
DIFFERENTIELLEN
KONZENTRATIONSUEBERSPANNUNG
.
18
2.4.5.2
DISKUSSION
DER
GRENZBEDINGUNGEN
.
21
2.4.5.3
DARSTELLUNG
DES
DIFFERENTIELLEN
KONZENTRATIONSMODELLS
ALS
ELEKTROTECHNISCHES
ERSATZSCHALTBILD
.
24
2.4.5.4
BESTIMMUNG
DER
PARAMETER
DES
DIFFERENTIELLEN
KONZENTRATIONSMODELLS
.
25
2.4.5.5
UEBERGANG
AUF
DAS
INTEGRALE
VERHALTEN
DER
KONZENTRATIONSUEBERSPANNUNG
.
29
2.4.5.6
MODELLIERUNG
DER
KONZENTRATIONSUEBERSPANNUNG
IN
MATLAB-SIMULINK
.
34
2.5
BATTERIEMODELLIERUNG
AUF
DER
BASIS
DES
ERSATZSCHALTBILDS
NACH
RANDLES
.
36
2.6
VERIFIKATION
DES
BATTERIEMODELLS
UND
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
.
37
3
M
ODELLBILDUNG
DURCH
V
ERALLGEMEINERUNG
VON
M
EBDATEN
_
43
3.1
ANFORDERUNGEN
AN
INTERPOLATIONSVERFAHREN
.
43
3.2
INTERPOLATION
EINDIMENSIONALER
DATEN
.
46
3.2.1
ALGEBRAISCHE
POLYNOME
.
47
3.2.2
ABSCHNITTWEISE
INTERPOLATION
.
48
3.2.2.1
INTERPOLIERENDE
POLYNOM-SPLINES
DRITTEN
GRADES
.
49
3.2.2.2
VERALLGEMEINERTE
SPLINE-FUNKTIONEN
DRITTEN
GRADES
.
51
3.2.3
INTERPOLATION
AUF
DER
BASIS
VON
SIGMOID-FUNKTIONEN
.
55
3.3
APPROXIMATION
EINDIMENSIONALER
DATEN
.
58
3.3.1
POLYNOMIALE
AUSGLEICHSSPLINES
DRITTEN
GRADES
.
58
3.3.2
KNOTENREDUZIERUNG
MIT
POLYNOMIALEN
AUSGLEICHSSPLINES
.
60
3.3.3
APPROXIMATION
MIT
SIGMOIDFUNKTIONEN
(NEURONALE
NETZE)
.
62
3.4
INTERPOLATION
UND
APPROXIMATION
MEHRDIMENSIONALER
DATEN
.
66
3.4.1
ANORDNUNG
DER
STUETZSTELLEN
AUF
EINEM
RECHTECKGITTER
.
67
3.4.2
BELIEBIGE
ANORDNUNG
DER
STUETZSTELLEN
(TRIANGULIERUNG)
.
69
3.4.3
APPROXIMATION
MIT
SIGMOIDFUNKTIONEN
(NEURONALE
NETZE)
.
75
3.5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
BEWERTUNG
DER
INTERPOLATIONSVERFAHREN
.
77
II
4
M
ODELLIERUNG
DES
ELEKTRISCHEN
A
NTRIEBS
_
81
4.1
AUFBAU
DES
ANTRIEBSPRUEFSTANDS
.
81
4.1.1
GRUNDLAGEN
.
81
4.1.2
PRINZIPIELLER
AUFBAU
.
82
4.1.3
MECHANISCHER
AUFBAU
.
83
4.1.4
BATTERIESIMULATOR
.
84
4.1.5
LASTMASCHINE
.
85
4.1.6
MESSTECHNIK
UND
FEHLERRECHNUNG
.
85
4.2
VERARBEITUNG
DER
MESSDATEN
.
88
4.2.1
FILTERUNG
DER
MESSWERTE
.
88
4.2.2
UEBERPRUEFUNG
DER
PLAUSIBILITAET
.
90
4.2.3
APPROXIMATION
DER
MESSDATEN
.
91
4.3
AUFSTELLEN
DES
ANTRIEBSMODELLS
.
97
4.4
BERECHNUNG
EINIGER
BEWERTUNGSKRITERIEN
UND
KENNGROESSEN
VON
ANTRIEBEN
.
98
4.4.1
MAXIMALE
LEISTUNG,
DAUERLEISTUNG
UND
UEBERLASTFAEHIGKEIT
.
98
4.4.2
WIRKUNGSGRAD
UND
EFFIZIENZ
.
100
4.4.3
FELDSCHWAECHFAKTOR
UND
DIE
LAGE
DES
OPTIMALPUNKTES
.
101
4.4.4
ZUSAMMENFASSUNG
DER
BEWERTUNGSKRITERIEN
.
102
5
L
AENGSDYNAMIKSIMULATION
_
105
5.1
ZIELSETZUNG
.
105
5.2
STRUKTUR
.
105
5.2.1
DAS
MODELL
MOTOR/STEUERUNG
.
106
5.2.2
GESCHWINDIGKEITSREGELUNG
UND
DREHZAHLSYNCHRONISATION
.
107
5.2.3
DAS
GETRIEBEMODELL
.
114
5.2.4
VORGAENGE
BEIM
BREMSEN
.
115
5.2.5
DIE
FAHRWIDERSTAENDE
.
117
5.3
VERIFIKATION
DER
LAENGSDYNAMIKSIMULATION
.
118
5.3.1
MESSUNGEN
AUF
DEM
ROLLENPRUEFSTAND
.
118
5.3.2
VERGLEICH
DER
MESSERGEBNISSE
MIT
DER
SIMULATION
.
119
5.4
ANWENDUNG
DER
LAENGSDYNAMIKSIMULATION
.
122
6
S
YSTEMOPTIMIERUNG
_
131
6.1
ZIELSETZUNG
.
131
6.2
BERECHNUNG
DES
ENERGIEBEDARFS
UNTER
ANWENDUNG
VON
BETRIEBSPUNKTHAEUFIGKEITEN
.
134
6.2.1
DEFINITION
EINES
TYPISCHEN
BEDARFSKENNFELDS
FUER
ELEKTROFAHRZEUGE
.
136
6.2.2
ELIMINATION
DER
ZEITABHAENGIGKEIT
AUS
DEN
SIMULATIONSMODELLEN
.
139
6.2.2.1
BATTERIE
/
ANTRIEB
.
139
6.2.2.2
GETRIEBE
.
140
6.2.2.3
TRAEGHEIT
DER
ROTIERENDEN
TEILE
.
141
6.3
SYSTEMOPTIMALE
AUSLEGUNG
DER
GETRIEBESTUFEN
.
141
6.3.1
GETRIEBE
MIT
EINER
FESTEN
UNTERSETZUNG
.
142
6.3.2
GETRIEBE
MIT
BIS
ZU
FUENF
WAEHLBAREN
UNTERSETZUNGEN
.
143
6.3.3
STUFENLOSES
GETRIEBE
.
145
6.4
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
DER
SYSTEMOPTIMIERUNG
.
146
7
Z
USAMMENFASSUNG
.
149
A
NHANG |
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