Elektromobilität und Sektorenkopplung: Infrastruktur- und Systemkomponenten
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| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Springer Vieweg
[2020]
|
| Edition: | 2., erweiterte und überarbeitete Auflage |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext http://www.springer.com/ Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XVII, 239 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783662620359 3662620359 |
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|---|---|
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
ELEKTROMOBILITAET
-
KRITISCHE
INFRASTRUKTUREN
UND
SEKTORENKOPPLUNG
.
1
1.1
KRITISCHE
INFRASTRUKTUREN
IM
21.
JAHRHUNDERT
.
1
1.1.1
DEFINITION
UND
UEBERBLICK
.
1
1.1.2
TRANSPORT
UND
VERKEHR
.
3
1.1.3
ENERGIEVERSORGUNG
.
6
1.1.4
INFORMATIONS-
UND
KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIEN
.
7
1.2
ENERGIE
ZUR
SICHERUNG
DER
KRITISCHEN
INFRASTRUKTUREN
.
9
1.2.1
ELEKTRISCHE
ENERGIE
-
ANFUEHRER
DES
FORTSCHRITTS
.
9
1.2.2
ENERGIEVERBRAUCH
IM
VERKEHR-UND
TRANSPORTSEKTOR
.
14
1.2.3
ENERGIEVERBRAUCH
UND
NEW
ECONOMY
.
16
1.3
GESCHICHTE
DES
VERKEHRS
.
18
1.3.1
ELEKTROAUTO
.
18
1.3.2
FAHRZEUG
ALS
VERKEHRSMITTEL
.
19
1.4
NEUE
HERAUSFORDERUNGEN
FUER
ELEKTROMOBILITAET
.
22
1.4.1
ERNEUERBARE
ENERGIEN
UND
SMART
GRID
IN
DER
ZUKUNFT
.
22
1.4.2
FLEXIBILITAETSOPTIONEN
DES
SMART
GRID
.
28
1.4.3
VERKEHRSSEKTOR
IM
WANDEL
.
32
1.5
SEKTORENKOPPLUNG
.
34
LITERATUR
.
39
2
PHYSIKALISCH-TECHNISCHE
BESCHREIBUNG
DES
E-KRAFTFAHRZEUGS
.
43
2.1
EINFUEHRUNG
.
43
2.2
AUFBAU
VON
ELEKTROFAHRZEUGEN
.
45
2.2.1
ANTRIEB
UND
ANTRIEBSSTRANG
.
45
2.2.2
ENERGIESPEICHER
.
47
XII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
LEISTUNGSBEDARF
DES
FAHRZEUGS
.
49
2.3.1
GRUNDLAGEN
.
49
2.3.2
ENERGIEWANDLUNGSKETTE
IM
KONVENTIONELLEN
FAHRZEUG
.
51
2.3.3
ENERGIEWANDLUNGSKETTE
IM
ELEKTROFAHRZEUG
.
52
2.3.4
ENERGIEWANDLUNGSKETTE
IM
BRENNSTOFFZELLENAUTO
.
53
2.4
LEISTUNGSBERECHNUNG
.
53
2.5
FAHRENERGIEBEDARF
.
55
2.6
NEBENVERBRAUCHER
.
57
2.6.1
EINLEITUNG
.
57
2.6.2
NIEDERSPANNUNGSVERBRAUCHER
.
58
2.6.3
HOCHSPANNUNGSVERBRAUCHER
.
59
2.6.4
FAHRSITUATIONEN
.
62
2.6.5
LEISTUNGSBEDARF
DER
NEBENAGGREGATE
.
63
LITERATUR
.
65
3
ELEKTRISCHE
KOMPONENTEN
DES
E-KFZ
.
67
3.1
EINFUEHRUNG
.
67
3.2
LADETECHNIK
.
69
3.3
DESIGN
.
71
3.4
LEISTUNGSELEKTRONIK
IM
E-KRAFTFAHRZEUG
.
72
3.4.1
HALBLEITER
.
72
3.4.2
LEISTUNGSDIODEN
.
74
3.4.3
THYRISTOREN
.
74
3.4.4
TRANSISTOREN
.
76
3.5
GRUNDSCHALTUNGEN
.
78
3.5.1
ANLEITUNG
.
78
3.5.2
WECHSEL-
UND
DREHSTROMSTELLER
.
78
3.5.3
GLEICHSTROMSTELLER
(CHOPPER)
.
81
3.5.4
GLEICHRICHTER
.
82
3.5.5
WECHSELRICHTER
.
86
3.5.6
UMRICHTER
.
89
3.6
ANTRIEBSSYSTEME
IM
E-KRAFTFAHRZEUG
.
90
3.6.1
ANLEITUNG
.
90
3.6.2
GLEICHSTROMMASCHINEN
.
91
3.6.3
ASYNCHRONMASCHINEN
.
92
3.6.4
SYNCHRONMASCHINEN
.
95
3.6.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
96
3.7
ANTRIEB
IM
ELEKTROFAHRZEUG/BLDC-MOTOR
.
97
3.7.1
WIRKUNGSGRAD
UND
AUFBAU
.
97
3.7.2
DREHZAHL-DREHMOMENT-VERHALTEN
.
99
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
3.8
BATTERIESYSTEME
.
100
3.8.1
LITHIUM-IONEN-ZELLEN
.
100
3.8.2
LADUNG
UND
KAPAZITAET
.
104
3.8.3
ALTERUNG
VON
LITHIUM-IONEN-BATTERIEN
.
105
3.9
BRENNSTOFFZELLENSYSTEME
.
106
3.9.1
GRUNDLAGEN
.
106
3.9.2
LEERLAUFSPANNUNG
DER
PEM-BRENNSTOFFZELLE
.
108
3.9.3
REVERSIBLE
ZELLSPANNUNG
.
109
3.9.4
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER
LEERLAUFSPANNUNG
.
109
3.9.5
DRUCKABHAENGIGKEIT
DER
LEERLAUFSPANNUNG
.
110
3.9.6
NERNST-GLEICHUNG
.
111
3.10
BRENNSTOFFZELLENSYSTEME
IM
ELEKTROFAHRZEUG
.
112
3.11
WASSERSTOFFSPEICHER
IM
ELEKTROFAHRZEUG
.
114
LITERATUR
.
115
4
STANDARDS
UND
RAHMENBEDINGUNGEN
.
117
4.1
TECHNISCHE
RICHTLINIEN
-
EINFUEHRUNG
UND
HINTERGRUND
.
117
4.2
NORMUNGSRELEVANTE
KOMPONENTEN
UND
TECHNISCHE
EINRICHTUNGEN
IN
DER
ELEKTROMOBILITAET
.
121
4.2.1
UEBERSICHT
UND
NORMUNGSARBEIT
.
121
4.2.2
KOMPONENTEN
IM
FAHRZEUG
.
122
4.2.3
KOMPONENTEN
DER
LADEINFRASTRUKTUR
.
127
4.2.4
ANFORDERUNG
AN
DIE
NETZANBINDUNG
.
137
LITERATUR
.
141
5
ELEKTROMOBILITAET
ALS
TECHNISCHES
SYSTEM
.
145
5.1
EINFUEHRUNG
.
145
5.2
ELEKTROMOBILITAET
ALS
TEIL
DES
ELEKTROENERGIEVERSORGUNGSSYSTEMS
.
147
5.2.1
ALLGEMEINE
BEMERKUNGEN
.
147
5.2.2
LADEINFRASTRUKTUR
UND
ELEKTROFAHRZEUGE
.
155
5.2.3
INFORMATIONS-
UND
KOMMUNIKATIONSTECHNIK
ALS
NOTWENDIGES
BINDEGLIED
VON
SEKTOREN
UND
KOMPONENTEN
.
158
5.3
ELEKTROMOBILITAET
ALS
TEILELEMENT
DES
VERKEHRSSYSTEMS
.
167
5.3.1
GRUNDLAGEN
DES
VERKEHRSSYSTEMS
.
167
5.3.2
VERORTUNG
DER
ELEKTROMOBILITAET
IM
VERKEHRSSYSTEM
.
171
5.3.3
VERKEHRSINFRASTRUKTUR
.
177
5.3.4
VERKEHR
IN
DEUTSCHLAND
.
178
5.3.5
NUTZERGRUPPEN
DER
ELEKTROMOBILITAET
.
182
5.3.6
PLANUNGSINSTRUMENTE
ZUR
FOERDERUNG
DER
ELEKTROMOBILITAET
UND
LADEINFRASTRUKTUR
.
185
5.3.7
VERKEHRLICHE
WIRKUNGEN
VON
E-MOBILITAET
.
188
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
5.4
GESCHAEFTSMODELLE
FUER
ELEKTROMOBILITAETSBRANCHE
.
190
5.5
UMSETZUNG
DES
GESAMTSYSTEMS
.
193
5.5.1
GESAMTARCHITEKTUR
UND
ANFORDERUNGEN
.
196
5.5.2
HARDWARE-
UND
SOFTWAREKOMPONENTEN
FUER
DIE
SYSTEMUMSETZUNG
.
199
LITERATUR
.
219
6
AUTONOMES
FAHREN
.
223
6.1
EINFUEHRUNG
.
223
6.2
FAHREN
ALS
REGELUNGSAUFGABE
.
224
6.3
SENSOREN
UND
AKTOREN
DES
AUTONOMEN
FAHRZEUGS
.
228
6.4
PROTOKOLLE
UND
VERNETZUNG
DER
FAHRZEUGE
.
231
6.5
AKZEPTANZ
VERSUS
RECHTLICHER
RAHMEN
.
233
6.6
AUTONOMES
FAHREN
UND
SEKTORENKOPPLUNG
.
233
LITERATUR
.
235
STICHWORTVERZEICHNIS
.
237 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG
IN
DIE
ELEKTROMOBILITAET
-
KRITISCHE
INFRASTRUKTUREN
UND
SEKTORENKOPPLUNG
.
1
1.1
KRITISCHE
INFRASTRUKTUREN
IM
21.
JAHRHUNDERT
.
1
1.1.1
DEFINITION
UND
UEBERBLICK
.
1
1.1.2
TRANSPORT
UND
VERKEHR
.
3
1.1.3
ENERGIEVERSORGUNG
.
6
1.1.4
INFORMATIONS-
UND
KOMMUNIKATIONSTECHNOLOGIEN
.
7
1.2
ENERGIE
ZUR
SICHERUNG
DER
KRITISCHEN
INFRASTRUKTUREN
.
9
1.2.1
ELEKTRISCHE
ENERGIE
-
ANFUEHRER
DES
FORTSCHRITTS
.
9
1.2.2
ENERGIEVERBRAUCH
IM
VERKEHR-UND
TRANSPORTSEKTOR
.
14
1.2.3
ENERGIEVERBRAUCH
UND
NEW
ECONOMY
.
16
1.3
GESCHICHTE
DES
VERKEHRS
.
18
1.3.1
ELEKTROAUTO
.
18
1.3.2
FAHRZEUG
ALS
VERKEHRSMITTEL
.
19
1.4
NEUE
HERAUSFORDERUNGEN
FUER
ELEKTROMOBILITAET
.
22
1.4.1
ERNEUERBARE
ENERGIEN
UND
SMART
GRID
IN
DER
ZUKUNFT
.
22
1.4.2
FLEXIBILITAETSOPTIONEN
DES
SMART
GRID
.
28
1.4.3
VERKEHRSSEKTOR
IM
WANDEL
.
32
1.5
SEKTORENKOPPLUNG
.
34
LITERATUR
.
39
2
PHYSIKALISCH-TECHNISCHE
BESCHREIBUNG
DES
E-KRAFTFAHRZEUGS
.
43
2.1
EINFUEHRUNG
.
43
2.2
AUFBAU
VON
ELEKTROFAHRZEUGEN
.
45
2.2.1
ANTRIEB
UND
ANTRIEBSSTRANG
.
45
2.2.2
ENERGIESPEICHER
.
47
XII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
LEISTUNGSBEDARF
DES
FAHRZEUGS
.
49
2.3.1
GRUNDLAGEN
.
49
2.3.2
ENERGIEWANDLUNGSKETTE
IM
KONVENTIONELLEN
FAHRZEUG
.
51
2.3.3
ENERGIEWANDLUNGSKETTE
IM
ELEKTROFAHRZEUG
.
52
2.3.4
ENERGIEWANDLUNGSKETTE
IM
BRENNSTOFFZELLENAUTO
.
53
2.4
LEISTUNGSBERECHNUNG
.
53
2.5
FAHRENERGIEBEDARF
.
55
2.6
NEBENVERBRAUCHER
.
57
2.6.1
EINLEITUNG
.
57
2.6.2
NIEDERSPANNUNGSVERBRAUCHER
.
58
2.6.3
HOCHSPANNUNGSVERBRAUCHER
.
59
2.6.4
FAHRSITUATIONEN
.
62
2.6.5
LEISTUNGSBEDARF
DER
NEBENAGGREGATE
.
63
LITERATUR
.
65
3
ELEKTRISCHE
KOMPONENTEN
DES
E-KFZ
.
67
3.1
EINFUEHRUNG
.
67
3.2
LADETECHNIK
.
69
3.3
DESIGN
.
71
3.4
LEISTUNGSELEKTRONIK
IM
E-KRAFTFAHRZEUG
.
72
3.4.1
HALBLEITER
.
72
3.4.2
LEISTUNGSDIODEN
.
74
3.4.3
THYRISTOREN
.
74
3.4.4
TRANSISTOREN
.
76
3.5
GRUNDSCHALTUNGEN
.
78
3.5.1
ANLEITUNG
.
78
3.5.2
WECHSEL-
UND
DREHSTROMSTELLER
.
78
3.5.3
GLEICHSTROMSTELLER
(CHOPPER)
.
81
3.5.4
GLEICHRICHTER
.
82
3.5.5
WECHSELRICHTER
.
86
3.5.6
UMRICHTER
.
89
3.6
ANTRIEBSSYSTEME
IM
E-KRAFTFAHRZEUG
.
90
3.6.1
ANLEITUNG
.
90
3.6.2
GLEICHSTROMMASCHINEN
.
91
3.6.3
ASYNCHRONMASCHINEN
.
92
3.6.4
SYNCHRONMASCHINEN
.
95
3.6.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
96
3.7
ANTRIEB
IM
ELEKTROFAHRZEUG/BLDC-MOTOR
.
97
3.7.1
WIRKUNGSGRAD
UND
AUFBAU
.
97
3.7.2
DREHZAHL-DREHMOMENT-VERHALTEN
.
99
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
3.8
BATTERIESYSTEME
.
100
3.8.1
LITHIUM-IONEN-ZELLEN
.
100
3.8.2
LADUNG
UND
KAPAZITAET
.
104
3.8.3
ALTERUNG
VON
LITHIUM-IONEN-BATTERIEN
.
105
3.9
BRENNSTOFFZELLENSYSTEME
.
106
3.9.1
GRUNDLAGEN
.
106
3.9.2
LEERLAUFSPANNUNG
DER
PEM-BRENNSTOFFZELLE
.
108
3.9.3
REVERSIBLE
ZELLSPANNUNG
.
109
3.9.4
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER
LEERLAUFSPANNUNG
.
109
3.9.5
DRUCKABHAENGIGKEIT
DER
LEERLAUFSPANNUNG
.
110
3.9.6
NERNST-GLEICHUNG
.
111
3.10
BRENNSTOFFZELLENSYSTEME
IM
ELEKTROFAHRZEUG
.
112
3.11
WASSERSTOFFSPEICHER
IM
ELEKTROFAHRZEUG
.
114
LITERATUR
.
115
4
STANDARDS
UND
RAHMENBEDINGUNGEN
.
117
4.1
TECHNISCHE
RICHTLINIEN
-
EINFUEHRUNG
UND
HINTERGRUND
.
117
4.2
NORMUNGSRELEVANTE
KOMPONENTEN
UND
TECHNISCHE
EINRICHTUNGEN
IN
DER
ELEKTROMOBILITAET
.
121
4.2.1
UEBERSICHT
UND
NORMUNGSARBEIT
.
121
4.2.2
KOMPONENTEN
IM
FAHRZEUG
.
122
4.2.3
KOMPONENTEN
DER
LADEINFRASTRUKTUR
.
127
4.2.4
ANFORDERUNG
AN
DIE
NETZANBINDUNG
.
137
LITERATUR
.
141
5
ELEKTROMOBILITAET
ALS
TECHNISCHES
SYSTEM
.
145
5.1
EINFUEHRUNG
.
145
5.2
ELEKTROMOBILITAET
ALS
TEIL
DES
ELEKTROENERGIEVERSORGUNGSSYSTEMS
.
147
5.2.1
ALLGEMEINE
BEMERKUNGEN
.
147
5.2.2
LADEINFRASTRUKTUR
UND
ELEKTROFAHRZEUGE
.
155
5.2.3
INFORMATIONS-
UND
KOMMUNIKATIONSTECHNIK
ALS
NOTWENDIGES
BINDEGLIED
VON
SEKTOREN
UND
KOMPONENTEN
.
158
5.3
ELEKTROMOBILITAET
ALS
TEILELEMENT
DES
VERKEHRSSYSTEMS
.
167
5.3.1
GRUNDLAGEN
DES
VERKEHRSSYSTEMS
.
167
5.3.2
VERORTUNG
DER
ELEKTROMOBILITAET
IM
VERKEHRSSYSTEM
.
171
5.3.3
VERKEHRSINFRASTRUKTUR
.
177
5.3.4
VERKEHR
IN
DEUTSCHLAND
.
178
5.3.5
NUTZERGRUPPEN
DER
ELEKTROMOBILITAET
.
182
5.3.6
PLANUNGSINSTRUMENTE
ZUR
FOERDERUNG
DER
ELEKTROMOBILITAET
UND
LADEINFRASTRUKTUR
.
185
5.3.7
VERKEHRLICHE
WIRKUNGEN
VON
E-MOBILITAET
.
188
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
5.4
GESCHAEFTSMODELLE
FUER
ELEKTROMOBILITAETSBRANCHE
.
190
5.5
UMSETZUNG
DES
GESAMTSYSTEMS
.
193
5.5.1
GESAMTARCHITEKTUR
UND
ANFORDERUNGEN
.
196
5.5.2
HARDWARE-
UND
SOFTWAREKOMPONENTEN
FUER
DIE
SYSTEMUMSETZUNG
.
199
LITERATUR
.
219
6
AUTONOMES
FAHREN
.
223
6.1
EINFUEHRUNG
.
223
6.2
FAHREN
ALS
REGELUNGSAUFGABE
.
224
6.3
SENSOREN
UND
AKTOREN
DES
AUTONOMEN
FAHRZEUGS
.
228
6.4
PROTOKOLLE
UND
VERNETZUNG
DER
FAHRZEUGE
.
231
6.5
AKZEPTANZ
VERSUS
RECHTLICHER
RAHMEN
.
233
6.6
AUTONOMES
FAHREN
UND
SEKTORENKOPPLUNG
.
233
LITERATUR
.
235
STICHWORTVERZEICHNIS
.
237 |
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