Adaptives und prädiktives Energiemanagement zur Verbesserung der Effizienz von Hybridfahrzeugen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2008
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 12, Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik ; 686 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zsfassung in engl. Sprache |
| Beschreibung: | XIV, 130 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
| ISBN: | 9783183686124 3183686120 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Abkürzungen viii
Formelzeichen x
Zusammenfassung xiii
Summary xiv
1 Einleitung 1
1.1 Anforderungen an zukünftige Fahrzeugantriebe................ 1
1.2 Stand der Technik ............................... 3
1.2.1 Die Entwicklung der Hybridfahrzeuge................. 3
1.2.2 Hybride Antriebsstränge........................ 5
1.2.3 Konfiguration der untersuchten Hybridfahrzeuge........... 14
1.2.4 Energiemanagement in Hybridfahrzeugen............... 18
1.3 Ziel und Gliederung der Arbeit ........................ 19
2 Modellierung und Fahrzyklen 22
2.1 Fahrzeugmodellierung und Simulation..................... 22
2.1.1 Rückwärtssimulation.......................... 23
2.1.2 Vorwärtssimulation........................... 24
2.1.3 Aufbau des Simulationsmodells.................... 27
2.1.4 Verbrennungskraftmaschine...................... 28
2.1.5 Trennkupplung............................. 28
2.1.6 Elektromotorischer Antrieb ...................... 29
2.1.7 Traktionsspeicher............................ 30
2.1.8 Elektrische Nebenaggregate...................... 34
2.1.9 Fahrzeug................................. 34
2.1.10 Fahrer (inkl. Fahrzyklus)........................ 35
2.1.11 Kopplung von Fahrzeug- und Verkehrssimulation.......... 36
2.2 Auswahl der Fahrzyklen............................ 36
2.2.1 Neuer Europäischer Fahrzyklus (NEFZ) ...............
2.2.2 modifizierter NEFZ (mNEFZ)..................... 38
2.2.3 Braunschweig-Zyklus (BS-Zyklus)...................
2.2.4 Hybrid-Zyklus.............................. 40
2.2.5 Stau-Zyklus............................... 41
2.2.6 Harz-Zyklus............................... 42
2.2.7 Vergleich der Fahrzyklen........................ 43
Energiemanagement bei parallelen Hybriden *™
3.1 Betriebsmodi im Hybridfahrzeug........................ 45
3.1.1 Rekuperieren.............................. 46
3.1.2 Elektrisch Fahren (inkl. Motorstart/-stopp) ............. 46
3.1.3 Boosten................................. 47
3.1.4 Verbrennungsmotorisch Fahren und Verschieben des Lastpunktes . . 47
3.2 Analytische Beschreibung der Komponenten................. 48
3.2.1 Verbrennungskraftmaschine...................... ^8
3.2.2 Elektromotorischer Antrieb ...................... M
3.2.3 Traktionsspeicher............................ 58
3.3 Verbrauch der Betriebsmodi.......................... 59
3.3.1 Verbrauch beim verbrennungsmotorischen Fahren.......... 60
3.3.2 Verbrauch beim Lastpunkt Anheben................. 6*
3.3.3 Verbrauch bei Lastpunkt Absenken und Boosten........... 62
3.3.4 Verbrauch beim elektrischen Fahren.................. 62
3.3.5 Elektrisch Fahren mit Energie aus Lastpunktanhebung....... 62
3.4 Konventionelles Energiemanagement ..................... 67
3.4.1 Konventionelles Energiemanagement bei Füll Hybrids........ 67
3.4.2 Konventionelles Energiemanagement bei Mild Hybrids ....... 72
l Adaptives Energiemanagernent 74
4.1 Anforderungen an ein adaptives Energiemanagement............ 74
4.2 Adaptives elektrisches Energiemanagement (AEE).............. 75
4.2.1 Prinzip des AEE............................ 75
4.2.2 Adaption an die momentane Fahrsituation.............. 76
4.2.3 Eingangsgrößen in das AEE...................... 79
4.2.4 Ergebnis des AEE: Die adaptive Lastpunktverschiebung....... 85
4.3 Wahl der Bilanzzeit............................... 87
4.4 Simulationsergebnisse..................... 91
4.4.1 Ergebnisse im NEFZ............ 93
4.4.2 Ergebnisse im mNEFZ........... 95
4.4.3 Ergebnisse im BS-Zyklus........................ 97
4.4.4 Ergebnisse im Hybrid-Zyklus...................... 99
4.4.5 Ergebnisse im Stau-Zyklus....................... 101
4.4.6 Ergebnisse im Harz-Zyklus....................... 103
4.5 Schlussfolgerungen zum AEE ......................... 105
5 Prädiktives Energiemanagernent 106
5.1 Prädiktives elektrisches Energiemanagement (PEE)............. 106
5.1.1 Nutzen des PEE ............................ 107
5.1.2 Stellhebel des PEE........................... 107
5.1.3 Vorgehen beim prädiktiven Energiemanagement........... 110
5.2 Möglichkeiten und Grenzen der Verkehrssimulation............. 110
5.3 Simulationsergebnisse.............................. 112
5.4 Schlussfolgerungen zum PEE.......................... 115
6 Zusammenfassung und Ausblick 116
Bibliographie 119
vii
|
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Inhaltsverzeichnis
Abkürzungen viii
Formelzeichen x
Zusammenfassung xiii
Summary xiv
1 Einleitung 1
1.1 Anforderungen an zukünftige Fahrzeugantriebe. 1
1.2 Stand der Technik . 3
1.2.1 Die Entwicklung der Hybridfahrzeuge. 3
1.2.2 Hybride Antriebsstränge. 5
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1.2.4 Energiemanagement in Hybridfahrzeugen. 18
1.3 Ziel und Gliederung der Arbeit . 19
2 Modellierung und Fahrzyklen 22
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2.1.10 Fahrer (inkl. Fahrzyklus). 35
2.1.11 Kopplung von Fahrzeug- und Verkehrssimulation. 36
2.2 Auswahl der Fahrzyklen. 36
2.2.1 Neuer Europäischer Fahrzyklus (NEFZ) .
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2.2.7 Vergleich der Fahrzyklen. 43
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3.1 Betriebsmodi im Hybridfahrzeug. 45
3.1.1 Rekuperieren. 46
3.1.2 Elektrisch Fahren (inkl. Motorstart/-stopp) . 46
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3.2 Analytische Beschreibung der Komponenten. 48
3.2.1 Verbrennungskraftmaschine. ^8
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3.3.1 Verbrauch beim verbrennungsmotorischen Fahren. 60
3.3.2 Verbrauch beim Lastpunkt Anheben. 6*
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3.3.4 Verbrauch beim elektrischen Fahren. 62
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3.4 Konventionelles Energiemanagement . 67
3.4.1 Konventionelles Energiemanagement bei Füll Hybrids. 67
3.4.2 Konventionelles Energiemanagement bei Mild Hybrids . 72
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4.1 Anforderungen an ein adaptives Energiemanagement. 74
4.2 Adaptives elektrisches Energiemanagement (AEE). 75
4.2.1 Prinzip des AEE. 75
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5.1 Prädiktives elektrisches Energiemanagement (PEE). 106
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5.4 Schlussfolgerungen zum PEE. 115
6 Zusammenfassung und Ausblick 116
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