Aktuell werden weltweit Fahrzeuge mit elektrischen bzw. teilelektrischen Antrieben im innerstädtischen Verkehr eingeführt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor arbeiten elektrisch angetriebene Fahrzeuge bei einem hohen Wirkungsgrad. Ein weiterer Vorteil elektrisch angetriebener Fahrzeuge im Stadtverkehr ist die Möglichkeit der Energierückgewinnung beim Bremsvorgang. Durch die begrenzte Kapazität der Antriebsbatterien ist die Reichweite von rein elektrischen Fahrzeugen auf ca. 150 km begrenzt, wodurch ein Einsatz solcher Fahrzeuge besonders im urbanen Bereich sinnvoll ist. Der Anteil der elektrischen Bremsleistung ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich und bei vielen aktuellen Fahrzeugen limitiert, so dass oftmals lediglich 20% des möglichen Bremsmoments vom elektrischen Antrieb aufgewendet werden. Prinzipiell wäre der Antrieb in der Lage, beim Bremsvorgang dasselbe Moment, wie beim Beschleunigungsvorgang aufzubringen und somit mehr Energie zurückzuspeisen. Höhere Rekuperationsleistungen sollten sich somit gerade bei der innerstädtischen Nutzung positiv auf die Reichweite von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen auswirken. Speziell der Einfluss des Rekuperationsanteils auf die Reichweite der Fahrzeuge wird in dieser Arbeit untersucht. Hierfür wird ein Antriebsstrangprüfstand bestehend aus einem Antriebssatz, wie er auch in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommt, verwendet. Über eine entsprechende Ansteuerung des Antriebs und der Lastmaschine können beim Bremsvorgang unterschiedliche Rekuperationsleistungen realisiert werden, um den Einfluss von variabler Bremsenergierückgewinnung auf die Reichweite zu untersuchen.
Currently electric and hybrid electric vehicles are introduced in urban traffic worldwide. One advantage of electrically propelled vehicles is the high efficiency of the drive. Another advantage of these vehicles is the ability to recover the kinetic energy during vehicle deceleration to recharge the battery. Unfortunately due to the limited capacity and energy density of the propulsion batteries the driving range of purely electric vehicles is limited to approximately 150 km. Thus these vehicles are specially suited for urban usage scenarios. The amount of recuperation energy varies depending on the manufacturer and is often limited to e.g. 20% for reasons of battery protection. In principle electric drives are able to apply the same torque during acceleration and deceleration. Thus more energy can be recovered during the braking process to recharge the battery. Especially in urban traffic an increase of recuperation energy should have a positive impact on the energy consumption of electric vehicles. In this work the impact of different amounts of recuperation energy is investigated in detail. For the investigations a laboratory setup of an electric vehicle drive in combination with a load machine setup is used. Using a special control strategy for the setup, it is possible to realize different amounts of recuperation energy during the braking process. Using the setup the impact of different amounts of recuperation energy can be analyzed for typical city traffic scenarios of the German project colognE-Mobil.
Untersuchungen zum Einfluss unterschiedlicher Rekuperationsleistungen auf den Energieverbrauch von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb
2014
6 Seiten, 11 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Europäisches Patentamt | 2021
|Versorgung von Niedervolt-Bordnetzen von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb
Europäisches Patentamt | 2019
|Europäisches Patentamt | 2022
|