Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben

2017 | Buch

Einleitung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Systematische Modellbildung zur echtzeitfähigen beobachterbasierten Temperaturüberwachung von Wechselrichtern für Elektro- und Hybridfahrzeuge

verfasst von: Manuel Warwel

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

Einloggen, um Zugang zu erhalten
insite
SUCHEN

Über dieses Buch

Manuel Warwel legt in diesem Band seinen forscherischen Fokus auf die echtzeitfähige Temperaturüberwachung eines dreiphasigen Wechselrichters. Ausgehend von nur einem Temperatursensor je Halbbrückenmodul stellt der Autor unterschiedliche Modelle vor, die sich zur Schätzung der nicht messbaren Halbleiter- und Kühlwassertemperaturen eignen. Die Modelle unterscheiden sich bezüglich ihrer Fähigkeit des Ausgleichs von ungleichmäßig verteilten Verlustleistungen, der Einstellung von variablem Kühlwasservolumenstrom und der Frage, ob eine Erweiterung zur Schätzung von Ein- und Auslasstemperatur des Kühlwassers erforderlich ist. Dabei sind die Modelle für den echtzeitfähigen, beobachterbasierten Einsatz auf dem Steuergerät des Wechselrichters ausgelegt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Chapter 1. Einleitung
Zusammenfassung
Die europäische Union hat sich zum Ziel gesetzt, den CO 2 -Ausstoß bis zum Jahr 2020 gegenüber 1990 um mindestens 20%zu reduzieren [77]. In Deutschland verursacht der Verkehr ca. 18 % aller CO 2 -Emissionen und belegt damit Platz 2 hinter der Energiewirtschaft mit 42 % (Stand 2013 [76]).
Manuel Warwel
Chapter 2. Grundlagen
Zusammenfassung
Die Grundlagen für die weitere Arbeit umfassen eine kurze Einführung in die Funktionsweise eines Pulswechselrichters, die im Betrieb anfallenden Verlustleistungen und die daraus resultierende Notwendigkeit der Temperaturüberwachung. Hierfür werden auch alternative Methoden kurz erläutert und die in dieser Arbeit zentrale Methode, die beobachterbasierte Temperaturüberwachung, im Detail eingeführt. Abgeschlossen wird dieses Kapitel mit der Beschreibung des Versuchsträgers, der für die Durchführung der Experimente verwendet wurde.
Manuel Warwel
Chapter 3. Modellbildung - Methode, Nomenklatur und Identifikation
Zusammenfassung
Dieses Kapitel behandelt den systematischen Ansatz, der für die thermische Modellbildung dieser Arbeit entwickelt wurde. Zunächst adressiert das erste Teilkapitel 3.1 die erarbeitete Methode in einer allgemeinen Form, wobei die benötigten Vektoren und Matrizen zur Darstellung im Zustandsraum in einer geeigneten Nomenklatur eingeführt werden. Das zweite Teilkapitel 3.2 beschreibt die entwickelte Vorgehensweise zur Parameteridentifikation.
Manuel Warwel
Chapter 4. Temperaturmodell Halbbrücke
Zusammenfassung
Dieses Kapitel widmet sich der thermischenModellierung von einzelnen Halbbrückenmodulen. Dabei wird, wie in Kapitel 2.1 dargestellt, unterschieden, ob die Verlustleistungen als gleichmäßig bzw. symmetrisch auf die Halbleiter verteilt betrachtet werden können, oder ob asymmetrisch verteilte Verlustleistungen auftreten. Asymmetrisch verteilte Verlustleistungen treten immer dann auf, wenn die elektrische Maschine, die durch den Pulswechselrichter angesteuert wird, mit sehr kleinen Drehzahlen, im Stillstand oder im aktiven Kurzschluss betrieben wird.
Manuel Warwel
Chapter 5. Temperaturmodell Kühlwasser - Ein- und Auslassschätzung
Zusammenfassung
Neben den Halbleitertemperaturen des Pulswechselrichters sind Ein- und Auslasstemperatur des Kühlwassers weitere relevante Größen im Systemkontext. Sie können verwendet werden, um andere Komponenten im selben Kühlkreislauf vor Überhitzung zu schützen und dienen im Fahrzeugsteuergerät als Eingangsgrößen zur Regelung von Lüftern,Wärmetauschern und Kühlwasserpumpen.
Manuel Warwel
Chapter 6. Temperaturmodelle für variablen Kühlwasservolumenstrom
Zusammenfassung
In Elektro- und Hybridfahrzeugen kann es sinnvoll sein, den Volumenstrom des Kühlwassers bedarfsabhängig zu regeln, um die Energieaufnahme der Kühlwasserpumpe zu minimieren [11]. Der reduzierte Energiebedarf kann sich direkt auf die Reichweite des Fahrzeugs auswirken [4]. Allgemein beeinflusst die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmediums das thermische Verhalten der gekühlten Halbleiter [34, 35].
Manuel Warwel
Chapter 7. Modellbaukasten
Zusammenfassung
Die Temperaturmodelle aus den Kapiteln 4, 5 und 6 werden in diesem Abschnitt zu einem Modellbaukasten zusammengeführt. Im Rahmen dieser Übersicht wird eine Möglichkeit beschrieben, mit der die Modelle bezüglich ihres Berechnungsaufwands verglichen werden können.
Manuel Warwel
Chapter 8. Ausblick und Ansätze zurWeiterarbeit
Zusammenfassung
In diesem vorletzten Kapitel der Arbeit werden weiterführende Themen betrachtet, die einerseits mögliche Fehlersituationen beschreiben und andererseits Möglichkeiten zur Erweiterung des entwickelten Baukastens darstellen. Zu den betrachteten Fehlersituationen gehören das thermische Verhalten des Wechselrichters bei Kühlwasserausfall und bei umgekehrtem Kühlwasservolumenfluss, die die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der beobachterbasierten Temperaturüberwachung beeinträchtigen.
Manuel Warwel
Chapter 9. Zusammenfassung
Zusammenfassung
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Modelle zur echtzeitfähigen beobachterbasierten Temperaturüberwachung von Wechselrichtern für Elektround Hybridfahrzeuge entwickelt. Die Aufgabenstellung resultiert aus dem Anspruch, die Komponente gegenüber kritischen Überlastungen zu schützen und ihre Funktionalität über die Lebensdauer des Fahrzeugs hinweg zu gewährleisten.
Manuel Warwel
Backmatter
Metadaten
Titel
Systematische Modellbildung zur echtzeitfähigen beobachterbasierten Temperaturüberwachung von Wechselrichtern für Elektro- und Hybridfahrzeuge
verfasst von
Manuel Warwel
Copyright-Jahr
2017
Electronic ISBN
978-3-658-18181-9
Print ISBN
978-3-658-18180-2
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-18181-9

    Premium Partner

    Bildnachweise