Vortrag: Carsten Hansen Tobias Krull

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1 Vortrag: Carsten Hansen Tobias Krull

2 Einführung Hybrid System Komponenten Verbrennungsmotor System Control Zusammenfassung

3 Suche nach einem effizienteren Antriebssystemen Verschiedene Technologien stehen zur Auswahl Hybridsysteme und Brennstoffzellen am effizientesten

4 Einführung Hybrid System Komponenten Verbrennungsmotor System Control Zusammenfassung

5 Automobile Hybridfahrzeuge kombinieren zwei Antriebsstränge miteinander Sie besitzen einen konventionellen Verbrennungsmotor sowie einen Elektromotor Vorteile jedes Systems optimal nutzen und davon Profittieren

6 Verbrennungsmotor hat keinerlei Verbindung zur Antriebsachse VM treibt lediglich den Generator an Elektromotor treibt die Räder an Es kann ein schwächerer VM verwendet werden

7 VM und EM treiben die Räder an Um den Akku zu laden wird der EM als Generator verwendet Der EM kann nicht gleichzeitig den Akku laden und die Räder antreiben Schwächere Auslegung des VM und EM

8 Kombination beider vorgestellten Systeme Leistung des VM wird variabel auf Generator und auf den Antrieb aufgeteilt Drehzahlen und Übersetzung werden nur über die elektr. Maschinen angesteuert

9 Verlustenergie reduzieren: VM wird im Leerlauf abgeschaltet Energierückgewinnung: Bremsenergierückgewinnung Hocheffiziente Motormanagement EM unterstützt wenn der VM im ineffizienten zustand betrieben wird Akkus werden geladen wenn der VM sehr effizient arbeitet

10 Start, niedrige und mittlere Geschwindigkeiten Fahren unter normalen Voraussetzungen

11 Bremsbetrieb Plötzliche Beschleunigung

12 Laden des Akkus

13 1) Fahrzeugstillstand 2) Fahrzeugstartphase

14 3) Beschleunigen aus dem Stand 4) Normaler Fahrbetrieb

15 5) Beschleunigung im normalen Betrieb

16 Einführung Hybrid System Komponenten Verbrennungsmotor System Control Zusammenfassung

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18 Drehstrom-Synchronmaschine mit Permanenterregung Leistung: 50 kw Durch Anordnung der Permanentmagnete wird die Leistung und das Antriebsmoment erhöht

19 Drehstrom-Synchronmaschine mit Permanentmagneterregung Dreht unter hohen Geschwindigkeiten (bis zu /min) Daraus folgt eine bessere Stromversorgung im mittleren Geschwindigkeitsbereich sowie bessere Beschleunigungswerte

20 Boost-Converter (IGTB) erhöht die Gleichspannung des Akkus von 201,6 V auf 650 V und umgekehrt P=U x I, erhöhte Spannung ermöglicht die Stromstärke zu reduzieren (verringerte Wärmeentwicklung) Wechselrichter wandelt die 650 V Gleichspannung in Drehstrom Zweiter Wechselrichter wandelt 201,6 V Gleichstrom in 201,6 V Wechselstrom

21 Hochleistungs Nickel-Hybrid-Akku Höchste Leistungsdichte in der Welt Es wird keine Starterbatterie benötigt Maximale Abgabeleistung von 27 kw (201,6V) Hohe Zyklenfestigkeit Zweiter 12 V Akku (um bei evtl. ausfällen mit dem VM weiterfahren zu können) 35 % bessere Eingangs/ Ausgangsdichte (zum THS)

22 Planetengetriebe mit elektrischer Steuerung Bestimmt das Übersetzungsverhältnis des Getriebes mit dem VM und der Abgangswelle Kraftfluss kann je nach Ansteuerung der Generatoren eingestellt werden Keine Kupplung (alle Bauteile sind formschlüssig miteinander verbunden)

23

24 Einführung Hybrid System Komponenten Verbrennungsmotor System Control Zusammenfassung

25 Typ: 1,5 Liter Benziner Leistung: max. 57kW (78 PS) Drehmoment: max. 115 Nm Besonderheit: Kreisprozess mit hoher Expansionsrate

26 Atkinson Kreisprozess Hohe Expansionsrate Verkleinerte Brennkammer Verluste durch Ausstoß verringert

27 Atkinson Kreisprozess Variabler Kolbenhub Miller Kreisprozess Variable Ventilsteuerung

28 Einführung Hybrid System Komponenten Verbrennungsmotor System Control Zusammenfassung

29 Zu jedem Zeitpunkt werden alle Komponenten überwacht Für jeden Zustand wird die effizienteste Energieverteilung gewährleistet

30 Die Zuschaltung des Motors erfolgt automatisch Bedarf aus: Direkter Antrieb Motor Leistung Hilfsgeräte Ladung der Batterie Optimale Drehzahl

31 Flexible Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor

32 Verbessertes regeneratives Bremsen Electronically Controlled Braking System (Bessere Ausnutzung) High-Output Battery (Größerer Bereich)

33

34 Einführung Hybrid System Komponenten Verbrennungsmotor System Control Zusammenfassung

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36 Doppelte Effizienz gegenüber üblichen PKWs Noch ein geringer Vorsprung gegenüber Hybridfahrzeugen mit Brennstoffzellen bei der Gesamteffizienz

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40 Fragen?

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