2017 | Book

Derating-Strategien für elektrisch angetriebene Sportwagen

Author: Tobias Engelhardt

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Part of: Springer Professional "Business + Economics & Engineering + Technology" , Springer Professional "Engineering + Technology"

Table of Contents

About this book

Tobias Engelhardt untersucht und entwickelt Derating-Strategien, die am thermischen Limit des elektrischen Antriebs sowohl die Performance als auch die Fahrbarkeit eines elektrischen Sportwagens gewährleisten. Dabei werden verschiedene Ansätze untersucht und mit evolutionären Algorithmen optimiert. Durch die entwickelten Derating-Strategien kann das Fahrzeug ohne zu überhitzen hohe Fahrleistungen mit hoher Reproduzierbarkeit erbringen. Aus diesem Grund sind die Ergebnisse dieser Studie ein wichtiger Baustein für die Akzeptanz elektrischer Sportwagen.

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung und Zielsetzung

Zusammenfassung

Elektrische Maschinen können aufgrund ihrer Überlastfähigkeit hohe Leistungsdichten erreichen [1]. In Sportwagen sind dadurch mit vergleichsweise kleinen Antriebseinheiten hohe Fahrleistungen möglich. Die hohen Leistungsdichten führen allerdings zu einer starken Erwärmung der Antriebskomponenten.

Tobias Engelhardt

Chapter 2. Grundlagen

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden Grundlagen der Wärmeübertragung, des untersuchten Antriebs und der Optimierung beschrieben, die für das Verständnis nachfolgender Kapitel erforderlich sind.

Tobias Engelhardt

Chapter 3. Simulationsmodelle

Zusammenfassung

Für die Untersuchung des Temperaturverhaltens des Antriebs auf der Rundstrecke und die Auswirkungen von Derating auf Rundenzeit und Fahrbarkeit ist ein Gesamtfahrzeugmodell erforderlich. Für die Ermittlung einer Betriebsstrategie werden Optimierungsalgorithmen eingesetzt. Eine schnelle und stabile Berechnung ist deshalb essentiell.

Tobias Engelhardt

Chapter 4. Modellvalidierung

Zusammenfassung

Das Gesamtfahrzeug- und das Batteriemodell können und müssen nicht validiert werden. Sie erzeugen einen virtuellen Rahmen, in dem die Betriebsstrategie basierend auf validierten Modellen des elektrischen Antriebs entwickelt werden kann. Die Modelle der elektrischen Maschine und der Leistungselektronik werden anhand von Messungen und Simulationen validiert.

Tobias Engelhardt

Chapter 5. Theoretische Betrachtungen

Zusammenfassung

Der Einfluss thermischer Eigenschaften auf die Leistungsfähigkeit des Antriebs wird untersucht. Dann wird der ideale Einsatz der Antriebsleistung auf der Strecke zunächst theoretisch untersucht und anschließend mittels dynamischer Programmierung optimiert.

Tobias Engelhardt

Chapter 6. Betriebsstrategien

Zusammenfassung

Der Begriff Betriebsstrategie wird meist im Zusammenhang mit Hybridfahrzeugen verwendet. Zweck der Betriebsstrategie bei Hybridfahrzeugen ist die Verteilung der durch Fahrprofil und Fahrer geforderten Antriebsleistung auf den verbrennungsmotorischen und elektrischen Pfad. Zusätzlich muss oft ein ausgeglichener SOC zu Anfang und Ende des Zyklus erreicht werden [34].

Tobias Engelhardt

Chapter 7. Ergebnisse und Bewertung

Zusammenfassung

Zunächst werden die Simulationsergebnisse der Standard-Strategie beschrieben. Anschließend werden die Optimierungsergebnisse der Dämpfungs- und der Verlustleistungs-Strategie zunächst im Lösungsraum und dann im Verlauf über der Strecke dargestellt. Die Ergebnisse der drei Betriebsstrategien werden dann qualitativ und quantitativ verglichen.

Tobias Engelhardt

Chapter 8. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung

In dieser Arbeit werden Betriebsstrategien untersucht, die das Überhitzen der Antriebe verhindern und gleichzeitig hohe Fahrleistungen bei guter Fahrbarkeit gewährleisten.

Tobias Engelhardt

Backmatter

Title: Derating-Strategien für elektrisch angetriebene Sportwagen
Author: Tobias Engelhardt
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-18207-6
Print ISBN: 978-3-658-18206-9
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-18207-6