Ziel ist die Erarbeitung von Methoden und Werkzeugen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Eignung von Doppelschichtkondensatoren für den Fahrzeugeinsatz zu prüfen und das mit ihrem Einsatz gegebene Energie-Einsparpotential zu quantifizieren. Darüber hinaus wird der Prototyp eines Kurzzeitspeichers entwickelt, realisiert und im Hinblick auf Eigenschaften der Kondensatorbatterie vermessen. Für die meBtechnische Analyse ausgewählter Doppelschichtkondensatoren sowie - mit gewissen Einschränkungen - hybrider Speichersysteme wird ein Versuchsstand entwickelt und aufgebaut. Sein leistungselektronisches Stellglied gestattet Vier-Quadranten-Betrieb bei Strömen bis zu 450 A und Spannungen bis 400 V. Regler, Bedienfunktionen und Schutzmaßnahmen sind zum großen Teil softwareseitig umgesetzt. Der Versuchsaufbau eines Kurzzeitspeichers, dessen Auslegung sich an den Anforderungen des Autarken Hybrid mit NaNiCl2-Batterie orientiert, integriert 105 in Serie geschaltete Doppelschichtkondensatoren mit den Werten 800 F /2,3 V. Ein Hoch-Tiefsetzsteller, ausgeführt mit IGBT-Halbbrücke und Ferritkern-Induktivität, koppelt die Kondensatoren an die Batterie. Die Betriebsstrategie sowie Steuerung und Regelung des Kurzzeitspeichers sind softwareseitig umgesetzt; das Programm wird von einem Mikrocontroller der 68000er-Familie abgearbeitet. Neben dem Rechner umfaßt die entwickelte Steuerbaugruppe analoge und digitale Signalaufbereitung, Stromversorgung und Schutzfunktionen. Die Anordnung der Kondensatoren im Gehäuse gewährleistet ausreichende Kühlung durch die umströmende Luft; Wandler und Steuerbaugruppe werden als eine separate Einheit konfektioniert. Bei einem Gesamtgewicht von 39 kg liegt der nutzbare Energieinhalt des Speichers im Mittel bei 60 Wh.
Doppelschichtkondensatoren als Kurzzeitspeicher im Hybridfahrzeug
Elektrotechnik ; 1-130
2004
137 Seiten, Bilder, Tabellen, 66 Quellen
(+ 7 S. Anh.)
Theses
German
Energie nutzen. Doppelschichtkondensatoren speichern Bremsenergie
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