ISBN 9783843926973

978-3-8439-2697-3, Reihe Fahrzeugtechnik

Victor Schäfer
Adaptives Energiemanagement für 48V - Kraftfahrzeugbordnetze

145 Seiten, Dissertation Technische Universität Dresden (2016), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Diese Dissertation stellt ein adaptives Energiemanagement als neuen Ansatz zur Steuerung der Energie- und Leistungsbereitstellung im Kraftfahrzeug vor. Das konventionelle 12 V-Bordnetz wird in naher Zukunft durch eine zusätzliche Spannungsebene im Niedervoltbereich unterstützt. Mit Hilfe dieser neu integrierten 48 V-Spannungsebene im Fahrzeug können nicht nur neue Verbraucherfunktionen umgesetzt werden, sondern es kann auch eine Mildhybridisierung realisiert werden. Transiente Hochleistungsverbraucher und hybride Betriebsmodi wirken sich auf die Spannungsstabilität aus. Bei der Verwendung von 12 V-/48 V-Mehrspannungsbordnetzen ergeben sich durch die zunehmende Komplexität neue Herausforderungen an das Energiemanagement im Fahrzeug.

Spannungsstabilität und Bordnetzverfügbarkeit müssen durch neue zusätzliche Funktionalitäten gewährleistet werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein adaptives Energiemanagement vorgestellt und der Ansatz eines dynamischen Ladezustandsfensters erläutert. Durch eine echtzeitfähige modellbasierte Zustandsdiagnose des Speichers werden Leistungsfähigkeit und Spannungsverhalten prädiziert. Diese Information dient dem adaptiven Energiemanagement der Steuerung der Lade- und Entladeströme im Fahrzeug, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Co-Simulation und Prüfstandsuntersuchung zeigen die Güte dieses Ansatzes und bestätigen die Erreichung der Spannungsstabilität im Fahrzeug. Durch abgeleitete Bewertungskenngrößen werden die vorgestellten Ansätze qualifiziert. Ein Vorschlag zur Integration ermöglicht eine Applikation im Fahrzeug mit geringem Aufwand.