Vorgestellt wird ein Verfahren zur elektrothermischen Rekuperation, bei dem die überschüssige elektrische Bremsenergie in Wärme gewandelt und der Innenraumheizung zur Verfügung gestellt wird. Auf Basis von Simulationsrechnungen und einer Fahrzyklusanalyse werden die Energieeinsparpotenziale im WLTP aufgezeigt. Ausführlich wird die Simulation mit den Simulationsmodellen vorgestellt. Die Komponentenmodelle der Längsdynamik, des Elektromotors, des Hochvoltspeichers sowie das Innenraummodell sind anhand realer Messungen eines aktuellen Serienelektrofahrzeugs validiert. Eine Auslegung des elektrothermischen Rekuperators auf die gesamten im WLTP auftretenden Bremsleistungen ist nicht zielführend, da selten auftretende hohe Bremsleistungen die Bauteilkosten unverhältnismäßig steigen lassen. Die Aufsummierung der Rekuperationsenergie wird zur Analyse des Energieeinsparpotenzials herangezogen. Das Einsparpotenzial der elektrothermischen Rekuperation im realen Fahrbetrieb ist hauptsächlich von zwei Faktoren abhängig, der Aufnahmefähigkeit der Hochvoltbatterie und der benötigten Heizleistung. Die vorliegende Analyse zeigt, dass die innovative Methode der elektrothermischen Rekuperation einen signifikanten Beitrag zur Energieersparnis von Elektrofahrzeugen und damit zur Reichweitensteigerung im realen Betrieb beitragen kann. Gerade bei tiefen Temperaturen oder auch beim Luftentfeuchten bei circa 20° C besteht ein Heizbedarf, der nach dem Stand der Technik Reichweiten mindernd elektrisch erfüllt wird. Verstärkt wird dieser Effekt bei eingeschränkter Ladefähigkeit der Hochvoltbatterie, die gerade unter 0° C oder bei gealterten Batterien auftritt. Ferner wird gegenüber der reinen elektrischen Rekuperation die Batterie weniger lebensdauerschädlich zyklisiert. Das Verfahren erfordert einen elektrischen Heizer, der im Gegensatz zum Stand der Technik die hohen elektrischen Leistungen der Bremsvorgänge aufnehmen und zeitlich verzögert abgeben kann.
Potenziale zur Reichweitensteigerung von Elektrofahrzeugen im Winter
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 117 , 1 ; 36-41
2015
6 Seiten, 4 Bilder, 10 Quellen
Article (Journal)
German
Reichweitensteigerung durch Thermomanagement am Elektrofahrzeug
Automotive engineering | 2015
|Potentiale zur Reichweitensteigerung von Elektrofahrzeugen im Winter
Automotive engineering | 2015
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