Mittels Energiespeichersystemen - einem Zusatzspeicher plus DC/DC-Wandler - können Hybridfunktionen wie Segeln und Rekuperation auch in konventionell angetriebenen Fahrzeugen umgesetzt werden. Hella und Intedis bewerten und optimieren die Auslegung der neuen Systemkomponenten bezüglich Energieeinhalt und Leistungsfähigkeit. Die zu erwartende CO2-Ersparnis sowie Kosten und Nutzen werden dabei abgewogen. Bleibatterien, Doppelschichtkondensatoren und verschiedene Auslegungen von Lithium-Ionen-Akkus kommen bei der Auswahl der Energiespeicher in Betracht. Die diskutierten Energiespeichersystem- Topologien zeigen, dass mit einem zusätzlichen Energiespeicher konventionelle 12-V-Fahrzeuge hinsichtlich der Lebensdauer, Versorgungssicherheit und der CO2-Emission deutlich verbessert werden können. Vor allem erweisen sich Realisierungen mit Lithium-Zellen als vorteilhaft, da damit bereits mit sehr kleinen Speicherkapazitäten und somit geringen Kosten die Rekuperationsenergie deutlich gesteigert werden kann und sich somit der typische elektrische Grundverbrauch des Bordnetzes vollständig abdecken lässt. Des Weiteren können mit diesen Ansätzen adäquat lange Segelphasen realisiert werden. Eine untersuchte Variante bietet mit ihrem DC/DC-Wandler die höchste Flexibilität hinsichtlich Betriebsstrategie und zusätzlich eine aktive Regelung von Strom und Spannung auf Speicher wie auch Bordnetzseite, was die Einsatzzeit maximiert. Sie ist auch nicht in der Auswahl der möglichen Lithiumtechnologien eingeschränkt. Im Vergleich zu dem vorgestellten 12-V-Micro-Hybrid mit Energiespeichersystem können mit einer 48-V-Architektur deutlich größere Energien zurückgewonnen werden, da Lichtmaschinenleistungen von bis zu 15 kW möglich sind. Auch die Anforderungen an die Funktion Segeln hinsichtlich einer redundanten Energiequelle sind durch die 48-V- und 12-V-Batterie in Kombination mit dem 48-V-/12-V-DC/DC-Wandler gegeben. Allerdings ist eine Implementierung der hier vorgestellten 12-V-Topologien deutlich einfacher und kostengünstiger zu realisieren als die Einführung einer zweiten Spannungsebene und stellt besonders eine vorteilhafte Lösung für die unteren bis mittleren Fahrzeugsegmente dar. Sollen jedoch Hochleistungsverbraucher, wie die elektrische Wankstabilisierung oder der elektrische Turbolader, die aus Stabilitätsgründen nicht mehr auf 12 V realisiert werden können, zur Anwendung kommen, ist die Erweiterung auf die 48-V-Bordnetzarchitektur unumgänglich.
Energiespeichersystem mehr Energieeffizienz mit dem 12-V-Bordnetz
ATZ-Elektronik ; 9 , 3 ; 10-14
2014
5 Seiten, Bilder, 1 Quelle
Article (Journal)
German
Energiespeichersystem - mehr Energieeffizienz mit dem 12 V Bordnetz
Automotive engineering | 2014
|Energiespeichersystem – mehr Energieeffizienz mit dem 12-V-Bordnetz
Springer Verlag | 2015
|Mehr Spannung fuer mehr Power. Bordnetz
Automotive engineering | 1999
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