Um die Vorteile eines Hybridbetriebs möglichst vollständig nutzen zu können, ist ein deutlich höherer Regelungsaufwand nötig als bei konventionellen Antriebskonzepten. Die Kombination herkömmlicher Konzepte mit Energiespeichern und elektrischen Maschinen erweitert den zu variierenden Parameterbereich beträchtlich. Damit in allen Betriebsbereichen des Fahrzeugs das optimale Zusammenspiel aller Komponenten sichergestellt werden kann, ist deshalb der Einsatz eines geeigneten Simulationswerkzeugs unentbehrlich, wenn zeitaufwendige Prüfstandsversuche zumindest weitgehend vermieden werden sollen. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Erweiterung eines solchen Simulationswerkzeuges um verschiedene elektromechanische Wandler und zeigt anhand einer elektrisch erregten Vollpol-Synchronmaschine das konkrete Lösungsvorgehen. Das Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine vergleichende Beurteilung verschiedener elektrischer Antriebskonzepte unter Berücksichtigung des Fahrzeugkonzeptes und der Regelstrategie zu ermöglichen. Aus diesem Grund wurde eine bestehende Gesamt-Prozess-Analyse (GPA) um die Modelle verschiedener elektrischer Antriebsaggregate erweitert. Aus den übergebenen Parametern bilden die Modelle des jeweils verwendeten Maschinentyps anschließend den geforderten Betriebspunkt ab. Dabei wird stets der optimal mögliche Wirkungsgrad für quasistationären Betrieb inklusive entsprechendem Stromrichter berechnet. An die GPA werden nach erfolgter Berechnung das resultierende Moment und der Batteriestrom zurückgegeben. Damit steht nun ein sehr umfangreiches Werkzeug zur Verfügung, mit dem die Fahrzeugkonzepte frei aufgesetzt und nach den unterschiedlichsten Gesichtspunkten untersucht bzw. optimiert werden können.
Simulation elektromechanischer Antriebe für Hybridfahrzeuge
Simulation of electromechanic drives for hybrid vehicles
2004
15 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen, 3 Quellen
Conference paper
German
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