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Fahrstrategien bei Elektro- u. Hybridfahrzeugen

von C B.

1. Machen sie ein schematisches Signalflußdiagramm für ein konventionelles Fahrzeug und ergänzen dies mit den Funktionen eines Hybridfahrzeuges.

Erklären sie den Begriff Start-Stop, nennen sie die Betriebsbedingungen für Start-Stop, sowie der Einfluß auf Verbrauch und Emissionen.

VKM wird im Stand abgeschaltet, ergo kein Verbrauch in Leerlaufstandphasen. Das Potential kann zwischen 0,6-1l / 100 km betragen.

Bedingungen sind Bremsphasen, ausreichend Thermische Zustände (Motor & KAT heiß)

1. Erklären sie die Funktionsweise der Rekuperation der Bremsenergie durch eine intelligente Generatorregelung. Wie wirkt diese sich auf Verbrauch und Emissionen aus?

Wird eine Bremsung durch Betätigung des Bremspedals vom Fahrer eingeleitet und damit eine bestimmte Verzögerung gefordert, kann im generatorischen Betrieb der E-Maschine ein Bremsmoment aufgebracht werden und die so erzeugte elektrische Energie der Batterie zur Speicherung zugeführt werden

Abhängig vom Fahrprofil

NEFZ -> ηBrems=40% -> Verbrauch -12%

NORMAL/WLTP -> ηBrems=20%-40% -> Verbrauch [-6%;-10%] SPORTLICH -> ηBrems=5%-20% -> Verbrauch [0%; -6%]

1. Nennen und erklären sie drei Möglichkeiten eines Motor Neustarts zu realisieren. Bewerten sie diese bezüglich Motorhochlaufs.

1. Beschreiben und erklären sie das Konzept des erweiterten Direktstarts. Machen sie eine Skizze dazu.

1. Beschreiben und erklären sie die Start-Stop Möglichkeiten von einem Parallelhybrid.

Impulsstart ?

1. Erklären sie die Begriffe parallele- und serielle Regeneration ausführlich mit Skizzen. Nennen sie Vor- und Nachteilen.

1. Was sind die physikalischen Grenzen der Bremsenergierückgewinnung, wie sieht der Wirkungsgradpfad aus?

1. In welchem Bereich ist ein elektrisches Fahren Vorteilhaft? Nennen sie die Problemen die sich dabei ergeben können.

Teilasten / niedrige Last wo die VKM einen schlechten Wirkungsgrad hat

1. Welche elektrischen Maschinen kennen sie? Welche werden bevorzugt bei Hybridfahrzeuge eingesetzt, erklären sie warum.

Gleichstrom (elektrisch erregt/perm. Erregt),

Synchron(elektrisch erregt/perm. Erregt),

Asynchron,

Transversalfluss,

Geschaltete Reluktanz

Am verbreitesten PMSM (permanent magnet synchronmaschine) -> hoher Wirkungsgrad, gute Regelbarkeit & hohe Leistungsdichte

1. Erklären sie Sinn- und Zweck der Betriebsanhebung. Stellen sie in einem Muscheldiagramm eine mögliche Strategie dar, erklären sie diese ausführlich.

Um den Verbrennungsmotor in einem Lastpunkt zu betreiben der für Ihn gut ist ~250 g/kWh dabei pumpt die EM gegen den Verbrenner und wird Generatorisch betrieben

1. Erklären und definieren sie den spezifischen Verbrauch und der Wirkungsgrad der Lastpunktanhebung. Leiten sie die Formel für den spezifischen Verbrauch der Lastpunktanhebung her.

1. Stellen sie eine Hybridstrategie als Funktion vom SOC und Fahrerwunschmoment auf. Erläutern sie ihre Überlegungen.

1. Erklären sie die Begriffe Charge Depleting Mode, Charge Sustaining Mode und ihre Anwendung. Machen sie eine Skizze.

Depleting = erschöpfen ; Sustaining = aufrechterhalten

1. Welche Betriebsstrategien gibt es bei Plug-In-Hybride. Nennen sie mindestens 3.

Nicht Kausal, Kausal, heuristisch, optimale strategie ; Energiekostenindikator ; Prognosefunktion

Oder

Reinelektrisches Fahren, hybridisiertes Fahren, Konventionelles Fahren, Boosten, LPA

1. Nennen sie die Vor- und Nachteile eines Plug-In-Hybrids

-Lokal Emissionsfrei bei niedrigen Lasten (Reinelektrisch)

-Leistungsanhebung

-Rekuperation

-Längere Fahrten ohne Laden (gegenüber EV)

-Kaum Förderung

-Hohes Zusatzgewicht

-Höhere Wartungskosten

-Geschultes Personal

-Batterie leer, Verbrauch steigt

1. Zeichnen sie das Ragone Diagramm einer Lithium-Ionen Batterie. In welchem Leistungs- und Energiebereich befinden sich die Batterien für E-Fahrzeuge und für Hybridfahrzeuge. Welche Möglichkeiten ergeben sich bei Plug-In-Hybridfahrzeugen.

1. Nennen und erklären sie die wichtigsten Kriterien zur Aktivierung der Boost-Strategie sind die folgenden, zeichnen sie ein Muscheldiagramm dazu.

Nicht Kausale / Kausale Betriebsstrategie

Heuristische Steuerungsstrategie

Optimale Betriebsstrategie

Strategie mit Energiekostenindikator EKI

Strategie mit Prognosefunktion

1. Welche Komponenten im Kühlmittelkreislauf sind notwendig für den sicheren Betrieb eines Hochvoltsystems in einem Plug-In-Hybrid. Welche Temperaturbereiche der Komponenten im thermischen Netzwerk kennen sie?