Serielle Hybridantriebe sind dadurch gekennzeichnet, daß im Gegensatz zu Parallel-Hybriden die Fahrzeugräder ausschließlich elektrisch angetrieben werden können. Die von einer Wärmekraftmaschine abgegebene mechanische Energie wird elektrisch mittels Generator und Elektromotor an die Räder übertragen. Derartige Antriebe weisen den Vorteil der vollständigen mechanischen Entkopplung der Wärmekraftmaschine vom Rad auf, woraus sich ein Maximum an Freiheitsgraden für die Betriebsstrategie der Wärmekraftmaschine ergibt. Den auf einem optimierten Betrieb der Wärmekraftmaschine basierenden Vorteilen müssen jedoch Wirkungsgradnachteile bedingt durch die mehrfache Energieumwandlung im elektrischen Antriebsstrang, gegenübergestellt werden. In zunächst theoretischen Betrachtungen wird erörtert, aufgrund welcher Phänomene hybridspezifische Betriebsstrategien Kraftstoffverbrauchs- und Abgasemissionsvorteile erwarten lassen. Anschließend werden Ergebnisse experimenteller Instationär-Untersuchungen an einem serienmäßigen Otto- und einem Dieselmotor vorgestellt, die Aussagen zum Potential derartiger hybridtypischer Betriebsstrategien ermöglichen. Schließlich werden die Betrachtungen mittels Simulationsrechnungen auf einen kompletten seriellen Hybridantriebsstrang ausgedehnt. Im speziellen wird hier auf das sogenannte Kleinspeicherhybrid-Konzept und die mit ihm erreichbaren Minderverbräuche eingegangen. Bei diesem Konzept muß aufgrund des speziellen, im Beitrag näher erläuterten, Trajektorien-Motorbetriebs nur ein relativ kleiner Energiespeicher als Puffer vorgesehen werden, da die Stromerzeugungseinheit dem Leistungsbedarf des elektrischen Antriebs dynamisch weitgehend folgen kann und somit nur kleine Energiemengen zwischengespeichert werden müssen. Zusammenfassend wird festgehalten, daß der serielle Hybridantrieb nur im reinen Stadtverkehr sein großes Potential zeigt.
Betriebsstrategien für serielle Hybridantriebe
Control strategies for series drive trains
Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik, 6 ; 2 ; 1359-1373
1997
15 Seiten, 11 Bilder, 7 Quellen
Conference paper
German
Kraftfahrzeug , Stadtverkehr , Hybridantrieb , Verbrennungsmotor , elektrischer Antrieb , Energieumwandlung , Elektromotor , Generator (elektrische Maschine) , elektrischer Energiespeicher , Freiheitsgrad , Wirkungsgrad , Kraftstoffeinsparung , Emissionsminderung , Betriebsweise , Stromerzeugung , Modellsimulation , Leistungsbedarf
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