Prädikative Strategien für effizientere FCEV

Im Projekt "FC-Impact" werden prädiktive Energiemanagement-Strategien entwickelt. Mit ihnen sollen Brennstoffzellen-Fahrzeuge langlebiger und effizienter werden.

Ein Team des Instituts für Mechanik und Mechatronik an der TU Wien arbeitet an prädiktiven Energiemanagement-Strategien für Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Im Fokus: Das Energiemanagement der Batterie, die in einem FCEV einerseits als Puffer für dynamische Lastwechsel dient und andererseits die Effizienz steigert und so die Alterung der Brennstoffzelle reduzieren kann. Die nun entwickelten Strategien greifen auf einfach verfügbare, statische Routeninformationen wie Tempolimits und das Höhenprofil zurück. So wird beispielsweise bei einer gebirgigen Fahrt die Batterie vor der Bergfahrt geladen, damit sie die Brennstoffzelle bergauf unterstützen kann. Durch Rekuperation kann sie bei der anschließenden Abfahrt wieder geladen werden, was die Effizienz weiter steigert. 

Neben den Verbrauchseinsparungen erlauben die prädiktiven Konzepte auch die Lebensdauer der Brennstoffzelle zu erhöhen, indem schädliche Betriebsbereiche vermieden werden. Gemeinsam mit AVL wurde im Projekt ein Brennstoffzellen-Demonstrationsfahrzeug auf Basis eines VW Passat gebaut, um die prädiktiven Energiemanagement-Strategien zu validieren. Die Validierung umfasste sowohl reale Fahrzyklen im Straßenverkehr als auch Tests am Rollenprüfstand. Die zuvor erarbeiteten Simulationsergebnisse wurden bestätigt: Der Wasserstoffverbrauch konnte gegenüber einer nicht-prädiktiven Strategie um mehr als 6 % reduziert werden. Die Ergebnisse der Forschung wurden auf dem "IEEE Intelligent Vehicles Symposium" vorgestellt und in Journalen des "Institute of Electrical and Electronics Engineers" (IEEE) veröffentlicht.