Ansatz zur Gesamtfahrzeugsimulation für Plug-In-Hybridfahrzeuge zur ganzheitlichen Energieeffizienzanalyse und -optimierung:
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| Published: |
Kassel, Hess
Kassel University Press
2021
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
DISCLAIMER
I
ERKLAERUNG
II
VORWORT
III
ZUSAMMENFASSUNG
IV
ABSTRACT
V
INHALTSVERZEICHNIS
VI
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
VIII
TABELLENVERZEICHNIS
XIII
SYMBOL
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
XIV
VORGEHENSWEISE
XXVII
1
EINFUEHRUNG
UND
MOTIVATION
1
1.1
MOBILITAET
VOR
DEM
HINTERGRUND
GLOBALER
HERAUSFORDERUNGEN
...............
2
1.2
EXEMPLARISCHE
ANALYSE
DES
MOBILITAETSVERHALTENS
VON
KUNDEN
.............
7
1.3
PLUG-IN-HYBRIDFAHRZEUGE
..........................................................................
9
1.3.1
AUFBAU
UND
KOMPONENTEN
DES
HYBRIDEN
ANTRIEBSSTRANGS
...
10
1.3.2
FUNKTIONSWEISE
UND
BETRIEBSMODI
..............................................
13
1.3.3
WETTBEWERBSUMFELD
.......................................................................
14
1.4
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.............................................................................
15
2
GESETZLICHE
RAHMENBEDINGUNGEN
FUER
DIE
ERMITTLUNG
DER
CO
2
-EMIS
SIONEN
VON
PLUG
IN-HYBRIDFAHRZEUGEN
19
2.1
EUROPAEISCHE
UNION
...................................................................................
20
2.1.1
AUSBLICK
WLTP
.............................................................................
33
2.2
VOLKSREPUBLIK
CHINA
................................................................................
33
2.3
VEREINIGTE
STAATEN
VON
AMERIKA
.............................................................
36
2.4
VERGLEICH
DER
LASTKOLLEKTIVE
IN
DEN
RELEVANTEN
ZULASSUNGSZYKLEN
...
48
3
GRUNDLEGENDE
PHYSIKALISCHE
BETRACHTUNGEN
IM
GESAMTSYSTEM
50
VI
3.1
FAHRWIDERSTAENDE
......................................................................................
50
3.2
ENERGIESPEICHERUNG.
-UEBERTRAGUNG
UND
-UMWANDLUNG
IM
FAHRZEUG
SO
WIE
DAMIT
VERBUNDENE
VERLUSTENTSTEHUNGSPROZESSE
...............................
58
3.3
WAERMEUEBERTRAGUNGSPHAENOMENE
.............................................................
69
3.4
GESAMTFAHRZEUGWIRKUNGSGRADE
.................................................................
71
3.5
MOEGLICHKEITEN
DER
GESAMTFAHRZEUGOPTIMIERUNG
.....................................
72
4
ANALYSE
BESTEHENDER
SYSTEME
ZUR
GESAMTFAHRZEUGMESSUNG
UND
-SI
MULATION
75
4.1
GESAMTFAHRZEUGMESSUNG
..........................................................................
75
4.1.1
MESSMITTEL
UND
MESSTECHNIK
.......................................................
75
4.1.2
MESSABWEICHUNGEN
UND
REPRODUZIERBARKEIT
...............................
81
4.2
GESAMTFAHRZEUGSIMULATION
.......................................................................
84
4.2.1
METHODISCHER
UEBERBLICK
.............................................................
84
4.2.2
ANSATZ
FUER
BATTERIEELEKTRISCHE
FAHRZEUGE
UND
LESSONS
LEARNED
87
4.3
VOR
UND
NACHTEILE
BESTEHENDER
SYSTEME
..................................................
87
5
AUFBAU
EINER
MESSGESTUETZTEN
GESAMTFAHRZEUGSIMULATION
90
5.1
BEWERTUNGSSZENARIEN
UND
-METHODIK
.......................................................
90
5.2
BESCHREIBUNG
DES
LOESUNGSANSATZES
..........................................................
92
5.3
AUFBAU
UND
KOMPONENTEN
DES
GESAMTFAHRZEUGMODELLS
.....................
93
5.3.1
HYBRIDER
ANTRIEBSSTRANG
.............................................................
93
5.3.2
GESAMTFAHRZEUG
...............................................................................
106
5.3.3
STEUERUNG
UND
REGELUNG
................................................................
110
5.3.4
MESSBASIERTE
KORREKTUREN
AUF
GESAMTFAHRZEUGEBENE
...............
113
5.4
VALIDIERUNG
.................................................................................................
115
5.4.1
REFERENZFAHRZEUG
UND
VERBAUTE
MESSTECHNIK
..............................
116
5.4.2
VORVALIDIERUNG
DES
ANTRIEBSSTRANGS
.............................................
119
5.4.3
VALIDIERUNG
DES
GESAMTFAHRZEUGMODELLS
IN
DEN
RELEVANTEN
ZU
LASSUNGSZYKLEN
......................................................................
120
5.4.4
VALIDIERUNG
VON
KONSTANTGESCHWINDIGKEITSFAHRTEN
.....................
124
6
ANWENDUNGSBEISPIELE
128
6.1
BESCHREIBUNG
DER
UNTERSUCHUNGSUMFAENGE
................................................
128
6.2
ENERGIEEFFIZIENZOPTIMALE
SCHALTSTRATEGIE
IM
REKUPERATIONSBETRIEB
.
.
.
130
6.2.1
BESCHREIBUNG
DES
OPTIMIERUNGSANSATZES
.......................................
131
6.2.2
ERGEBNISSE
DER
OPTIMIERUNG
.........................................................
134
6.2.3
ANALYSE
SEKUNDAERER
THERMISCHER
EFFEKTE
DER
OPTIMIERUNG
.
.
.
139
6.3
EIN-GANG-STRATEGIE
.....................................................................................
142
7
FAZIT
UND
AUSBLICK
146
A
ANHANG
149
LITERATUR
170
VII
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
DISCLAIMER
I
ERKLAERUNG
II
VORWORT
III
ZUSAMMENFASSUNG
IV
ABSTRACT
V
INHALTSVERZEICHNIS
VI
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
VIII
TABELLENVERZEICHNIS
XIII
SYMBOL
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
XIV
VORGEHENSWEISE
XXVII
1
EINFUEHRUNG
UND
MOTIVATION
1
1.1
MOBILITAET
VOR
DEM
HINTERGRUND
GLOBALER
HERAUSFORDERUNGEN
.
2
1.2
EXEMPLARISCHE
ANALYSE
DES
MOBILITAETSVERHALTENS
VON
KUNDEN
.
7
1.3
PLUG-IN-HYBRIDFAHRZEUGE
.
9
1.3.1
AUFBAU
UND
KOMPONENTEN
DES
HYBRIDEN
ANTRIEBSSTRANGS
.
10
1.3.2
FUNKTIONSWEISE
UND
BETRIEBSMODI
.
13
1.3.3
WETTBEWERBSUMFELD
.
14
1.4
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
15
2
GESETZLICHE
RAHMENBEDINGUNGEN
FUER
DIE
ERMITTLUNG
DER
CO
2
-EMIS
SIONEN
VON
PLUG
IN-HYBRIDFAHRZEUGEN
19
2.1
EUROPAEISCHE
UNION
.
20
2.1.1
AUSBLICK
WLTP
.
33
2.2
VOLKSREPUBLIK
CHINA
.
33
2.3
VEREINIGTE
STAATEN
VON
AMERIKA
.
36
2.4
VERGLEICH
DER
LASTKOLLEKTIVE
IN
DEN
RELEVANTEN
ZULASSUNGSZYKLEN
.
48
3
GRUNDLEGENDE
PHYSIKALISCHE
BETRACHTUNGEN
IM
GESAMTSYSTEM
50
VI
3.1
FAHRWIDERSTAENDE
.
50
3.2
ENERGIESPEICHERUNG.
-UEBERTRAGUNG
UND
-UMWANDLUNG
IM
FAHRZEUG
SO
WIE
DAMIT
VERBUNDENE
VERLUSTENTSTEHUNGSPROZESSE
.
58
3.3
WAERMEUEBERTRAGUNGSPHAENOMENE
.
69
3.4
GESAMTFAHRZEUGWIRKUNGSGRADE
.
71
3.5
MOEGLICHKEITEN
DER
GESAMTFAHRZEUGOPTIMIERUNG
.
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BESTEHENDER
SYSTEME
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GESAMTFAHRZEUGMESSUNG
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MULATION
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4.1
GESAMTFAHRZEUGMESSUNG
.
75
4.1.1
MESSMITTEL
UND
MESSTECHNIK
.
75
4.1.2
MESSABWEICHUNGEN
UND
REPRODUZIERBARKEIT
.
81
4.2
GESAMTFAHRZEUGSIMULATION
.
84
4.2.1
METHODISCHER
UEBERBLICK
.
84
4.2.2
ANSATZ
FUER
BATTERIEELEKTRISCHE
FAHRZEUGE
UND
LESSONS
LEARNED
87
4.3
VOR
UND
NACHTEILE
BESTEHENDER
SYSTEME
.
87
5
AUFBAU
EINER
MESSGESTUETZTEN
GESAMTFAHRZEUGSIMULATION
90
5.1
BEWERTUNGSSZENARIEN
UND
-METHODIK
.
90
5.2
BESCHREIBUNG
DES
LOESUNGSANSATZES
.
92
5.3
AUFBAU
UND
KOMPONENTEN
DES
GESAMTFAHRZEUGMODELLS
.
93
5.3.1
HYBRIDER
ANTRIEBSSTRANG
.
93
5.3.2
GESAMTFAHRZEUG
.
106
5.3.3
STEUERUNG
UND
REGELUNG
.
110
5.3.4
MESSBASIERTE
KORREKTUREN
AUF
GESAMTFAHRZEUGEBENE
.
113
5.4
VALIDIERUNG
.
115
5.4.1
REFERENZFAHRZEUG
UND
VERBAUTE
MESSTECHNIK
.
116
5.4.2
VORVALIDIERUNG
DES
ANTRIEBSSTRANGS
.
119
5.4.3
VALIDIERUNG
DES
GESAMTFAHRZEUGMODELLS
IN
DEN
RELEVANTEN
ZU
LASSUNGSZYKLEN
.
120
5.4.4
VALIDIERUNG
VON
KONSTANTGESCHWINDIGKEITSFAHRTEN
.
124
6
ANWENDUNGSBEISPIELE
128
6.1
BESCHREIBUNG
DER
UNTERSUCHUNGSUMFAENGE
.
128
6.2
ENERGIEEFFIZIENZOPTIMALE
SCHALTSTRATEGIE
IM
REKUPERATIONSBETRIEB
.
.
.
130
6.2.1
BESCHREIBUNG
DES
OPTIMIERUNGSANSATZES
.
131
6.2.2
ERGEBNISSE
DER
OPTIMIERUNG
.
134
6.2.3
ANALYSE
SEKUNDAERER
THERMISCHER
EFFEKTE
DER
OPTIMIERUNG
.
.
.
139
6.3
EIN-GANG-STRATEGIE
.
142
7
FAZIT
UND
AUSBLICK
146
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ANHANG
149
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170
VII |
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