VirVe - Verbrauchsmessmethode für e-scooter

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1 Materials Sci ence & Technolog y VirVe - Verbrauchsmessmethode für e-scooter MSc ETH Raffaele Bornatico 2. Sept 200

Firmengeschichte Gegründet von zwei ETH Zürich Absolventen Start-up,

2 Übersicht Software für die Elektro-Mobilitätbranche Produkte EVA (4-räder) VBox (2-Räder) Cartography (Web) EVA VBox CARtography Firmengeschichte Gegründet von zwei ETH Zürich Absolventen Start-up, operativ seit 2008 Venture Lab, Venture Plan Winner Venture Kick award Grundsatz: Work-by-Project

3 Lampo (2009) Antrieb 200 kw (260 PS) 440 Nm Batterien 33.6 kwh Verbrauch 50 Wh/km 200 Km Reichweite Lampo 2 (200) Antrieb 300 kw (408 PS) 640 Nm Batterien 32 kwh Verbrauch 50 Wh/km 200 Km Reichweite Empa,, 3

4 EVA - Reichweiteanzeige Onboard Reichweite Abschätzungssoftware Fahrtplanung dank Ladestationen aufzeichnung Telematische Aufnahme, Kontrolle (und Steuerung) Fahrzeugsdaten EVA Empa,, 4

5 verbrauch von Elektro 2-Räder? Empa,, 5

6 Projekt Parameteridentifikation Einheitliche Vergleichsmethode dank standardisierte Verbrauchsmessmethode Projektmitglieder VirVe EMPA Quantya Support Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) Bundesamt für Energie (BFE) Empa,, 6

7 Schematischer Ablauf Empa,, 7

8 Schematischer Ablauf Vbox Einbau Messtechnik Messtechnik: Strom, Spannungsaufnahme, Höhenunterschied (GPS/Drucksensoren), Fahrzeugkonfiguration (Reifen, Licht, etc..) Empa,, 8

9 Schematischer Ablauf Datengenerierung - Ladung fahren - Fahren nach Rezept Vbox Einbau Messtechnik Messtechnik: Strom, Spannungsaufnahme, Höhenunterschied (GPS/Drucksensoren), Fahrzeugkonfiguration (Reifen, Licht, etc..) Empa,, 9

10 Schematischer Ablauf Datengenerierung - Ladung fahren - Fahren nach Rezept 2 Vbox Einbau Messtechnik VirVe Datenaufnahme, Speicherung und Filterung für Softwareanalyse 2 Messtechnik: Strom, Spannungsaufnahme, Höhenunterschied (GPS/Drucksensoren), Fahrzeugkonfiguration (Reifen, Licht, etc..) Datenübertragung: Lokal gespeichert, manuell herunterladen oder GPRS Funktion eingeschaltet um automatisierte Real-time Datenübertragung Empa,, 0

11 Schematischer Ablauf Datengenerierung - Ladung fahren - Fahren nach Rezept 2 VirVe Parameter Identifikation Software. (u.a. Masse, Luftwiderstand, Reibung) Vbox Einbau Messtechnik VirVe Datenaufnahme, Speicherung und Filterung für Softwareanalyse 2 Messtechnik: Strom, Spannungsaufnahme, Höhenunterschied (GPS/Drucksensoren), Fahrzeugkonfiguration (Reifen, Licht, etc..) Datenübertragung: Lokal gespeichert, manuell herunterladen oder GPRS Funktion eingeschaltet um automatisierte Real-time Datenübertragung Empa,,

12 Schematischer Ablauf Vbox Einbau Messtechnik Datengenerierung - Ladung fahren - Fahren nach Rezept 2 VirVe Datenaufnahme, Speicherung und Filterung für Softwareanalyse VirVe Parameter Identifikation Software. (u.a. Masse, Luftwiderstand, Reibung) 3 Report Messungen, Standardtest, Verbrauchsanalyse => Verbrauchsklasse 2 3 Messtechnik: Strom, Spannungsaufnahme, Höhenunterschied (GPS/Drucksensoren), Fahrzeugkonfiguration (Reifen, Licht, etc..) Datenübertragung: Lokal gespeichert, manuell herunterladen oder GPRS Funktion eingeschaltet um automatisierte Real-time Datenübertragung Analyse: Modellentwicklung, Parameterabschätzung, Mathematische Parameteridentifikation, Verbrauchsanalyse Empa,, 2

13 VBox series 0 Peugeot, elektrischer Antrieb Quantya, EVO Empa,, 3

14 VBox Series Microcontroller, 6MHz Betriebspannung 5 V (Input V) GPS CAN Schnittstelle Ev. Digitaler Display Flash 28 kb 80 mm 60 mm Empa,, 4

15 Fahrzyklus Standardstrecke: Massgeblich, Wiederholbar, Anerkannt. Virtuelle Fahrt möglich, da Parametern nun bekannt. EMPA, WMTC, NEDC Testzyklus Einheitliche Vergleichsbasis Empa,, 5

= m g sin( α) Rollreibung Wind, etc.. Antriebskraft (netto) F ( t) = c ( v, p,.

16 Matematische Analyse d Bewegungsgleichungm v v( t) = Ft ( t) ( Fa ( t) + Fr ( t) + Fg ( t) + Fd ( t)) dt 2 Aerodynamik Fa ( t) = ρa Af cd v 2 Gravität F ( t) = m g sin( α) Rollreibung Wind, etc.. Antriebskraft (netto) F ( t) = c ( v, p,...) m g cos( α), v > 0 r g r F d ( t) = dist. F t ( t ) = powertrain v t v Empa,, 6

17 Ueberblick Resultate Empa,, 7

18 Empa,, 8

19 Mathematische Analyse Spezifischer Verbrauch pro Teilstrecke. Die Einflüsse auf dem Verbrauch sind in Masse, Aerodynamik, Rollreibung und Trägheit gegliedert. Die Analyse ist in einen Report zusammengefasst: Messdaten sind zur Verfügung gestellt Fahrzeugparametern sind identifiziert Verbrauch ist auf Standardzyklus bezogen. Verbrauchsklasse ist abgeleitet Empa,, 9

20 Schlussbemerkungen Datengenerierung - Ladung fahren - Fahren nach Rezept VirVe Parameter Identifikation Software. (u.a. Masse, Luftwiderstand, Reibung) Vbox Einbau Messtechnik VirVe Datenaufnahme, Speicherung und Filterung für Softwareanalyse Report generierung Messungen, Verbrauchsanalyse => Standard Zyklus + Verbrauchsklasse VirVe kann die gezeichnete Services anbieten.. dazu 0x Kostengünstiger als Rollenprüfstand Reale Messdaten generieren relevante Verbrauchskennzahlen Einheitliche Vergleichsbasis dank Standard Fahrzyklus Empa,, 20

21 Empa,, 2

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