Die Einführung neuer Funktionen für Antriebsstrang, Fahrwerk und Komfort bedingt wesentliche Änderungen in der künftigen Bordnetzauslegung. Darüber hinaus verlangen Gesetzgeber und Kunden weitere Reduzierungen bei CO2-Emissionen und Treibstoffverbrauch, was zur Einführung neuer Konzepte im Antriebsstrang führen wird. Dazu können Stop/Start-Systeme, Bremsenergie-Rekuperation und auch die elektrische Traktionsunterstützung beitragen. Vor diesem Hintergrund ist ein elektrisches Energiemanagement unumgänglich, um die Interaktion zwischen mechanischen und elektrischen Komponenten zu optimieren. Gegliedert werden kann das Energiemanagementsystem in das Management der Energieversorgung (Power Supply Management, PSM) und das Management der Energieverteilung (Power Distribution Management, PDM). Die Stop-/Start-Funktion kann entweder mit einem verbesserten Anlasser realisiert werden oder mit integrierten Starter-Generatoren (ISG). Letztere können anstelle der konventionellen Lichtmaschine über einen Riemen an den Antriebsstrang gekoppelt sein (belt-driven, B-ISG) oder direkt auf die Kurbelwelle montiert (crankshaft-mounted, C-ISG). Als aussichtsreiche Antriebsstrangfunktionen mit Auswirkungen auf die Bordnetzauslegung werden Leerlaufabschaltung des Verbrennungsmotors im Stop/Start-Betrieb, rekuperatives Bremsen sowie Arbeitspunktoptimierung durch verbesserte Regelung der Lichtmaschine bzw. des Starter-Generators dargestellt. Der Nutzen verbesserter Antriebsstrang-Funktionalität hinsichtlich Treibstoffverbrauch und Emissionen ist allerdings mit Kosten für erhöhte Anforderungen an die Zyklenlebensdauer der Batterie abzuwägen. Zwei vorgestellte Konzepte für Mikro-Hybrid-Anwendungen verwenden einen B-ISG und Bleibatterien mit verbesserter Zyklenfestigkeit. Die implementierten Strategien zur Kraftstoffeinsparung umfassen ein Stop/Start System und rekuperatives Bremsen. Ein weiteres Feature ist Stall Recovery beim Mikro-Hybrid Ford Fiesta bzw. Stall Protection beim Ford Transit. Diese zusätzlichen Features helfen, die Kundenakzeptanz weiter zu erhöhen. Das Energiemanagement ist dabei ein wesentlicher Bestandteil der Mikro-Hybrid-Technologie.
Elektro-Hybridfahrzeuge - Mikro-Hybride als ein Beitrag zu geringeren Emissionen und Kraftstoffverbräuchen
2006
14 Seiten, 8 Bilder, 6 Quellen
Conference paper
German
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