In Fahrzeugen werden immer mehr elektrische Funktionen integriert, andererseits verläuft die Entwicklung bei Generator und Batterie nicht so rasant, dass der rapide steigende elektrische Energiebedarf gedeckt werden kann. Ein Ausweg aus diesem Dilemma bietet ein intelligentes Energiemanagement, das den Fluss der elektrischen und mechanischen Energie im Fahrzeug aktiv regelt. Das Ziel muss sein, unter allen Bedingungen und zu jedem Zeitpunkt das Fahrzeug starten zu können. Dazu müssen zwei Informationen bekannt sein: Wie viel Energie wird beim jeweils nächsten Startvorgang benötigt und wie viel Energie kann die Batterie aktuell zur Verfügung stellen. Von der BMW Group wurde ein intelligenter Batteriesensor entwickelt (IBS), der in die Batterieklemme des Minuspols integriert wird, so dass die Größen Batteriespannung, -strom und -temperatur präzise erfasst werden können. Außerdem besteht dadurch die Möglichkeit, die Sensorik in Fahrzeuge mit 12-V-Batterie zu integrieren. Zur Integration der Softwaremodule des eigentlichen Powermanagements boten sich Steuergeräte an, die in jedem Fahrzeug vorhanden sind. Die Motorsteuerung (Digitale Motor Elektronik DME) ist unter Berücksichtigung der vorhandenen Schnittstellen sowie der Portierbarkeit die beste Wahl. Für den IBS wurden u.a. folgende Anforderungen definiert: - präzise, zeitnahe Erfassung von Lade- und Entladestrom, - Klemmenspannung und Säuretemperatur, - Ermittlung von grundlegenden Batterieindikatoren, - kontinuierliche Bilanzierung des Lade- und Entladestroms, - Echtzeitanalyse des Stromverlaufs beim Startvorgang, - zyklische Rekalibrierung des Ladezustandes, - Aktivieren des übergeordneten Steuergerätes bei kritischem Ladezustand, - Überwachen des Ruhestromes bei abgestelltem Fahrzeug, - Datenübertragung zum übergeordneten Steuergerät. Die Strommessung durch einen Shunt wurde gewählt und ein applikationsspezifischer Shunt in Zusammenarbeit mit der Fa. Isabellenhütte Heusler GmbH KG entwickelt. Der IBS bietet die Basis für ein umfassendes Powermanagement im Kfz und kann mit minimalen Anpassungen als Version für ein 42-V-Bordnetz arbeiten.
Intelligenter Batteriesensor: Schlüsselkomponente für das Energie-Management der Zukunft
Intelligent battery sensor: Key component of active energy flow control in motor vehicles over the whole product line
2003
13 Seiten, 8 Bilder
Conference paper
German
Intelligenter Batteriesensor: Schluesselkomponente fuer das Energie-Management der Zukunft
Automotive engineering | 2003
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