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TU Berlin

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Opti-E-Drive: Entwicklung einer Toolbox zur numerischen Simulation von konventionellen und optimalen Betriebsstrategien für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

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Motivation

Im Rahmen des FuE Vorhabens sollen numerische Modelle für unterschiedliche Hybrid- und Elektroantriebe sowie hierauf angepasst konventionelle und optimale Betriebsstrategien entwickelt und in die kommerzielle numerische Simulations-umgebung IPG CarMaker / TruckMaker als neue Toolbox integriert werden. Dabei sollen die heute gängigen und in näherer Zukunft in Serie gehenden Antriebsstrangkonfigurationen und deren Betriebsstrategien bereitgestellt werden.

Ziele

Die Zielstellung des beantragten FuE Projektes ist die Entwicklung einer modellbasierten Entwicklungsumgebung für den Entwurf und zur Analyse und Bewertung unterschiedlicher elektro-hybrider Antriebskonzepte. Die wichtigsten Teilziele des Projektes sind:

  • Entwicklung konventioneller Konzepte für den Betrieb elektro-hybrider Antriebe.
  • Entwurf von Optimierungsalgorithmen zur Vorab- und Online-Ermittlung des energieoptimalen Betriebs des Antriebs.
  • Entwicklung einer Toolbox zur automatisierten Bewertung von hybriden Antriebskonzepten in Bezug auf Verbrauch, Reichweite, Fahrleistung und Fahrbarkeit.

Vorgehensweise

Die zu entwickelnde Toolbox soll eine einfache Erstellung und Bedatung elektro-hybrider und rein elektrischer Antriebskonzepte innerhalb der kommerziellen Softwareumgebung IPG CarMaker / TruckMaker ermöglichen. Dies umfaßt insbesondere den Aufbau und das Zusammenfügen der mechanischen und elektrischen Komponenten und die Vorgabe der Strategie zum Betrieb des Antriebes. Dabei sollen dem Benutzer bei der Erstellung einer Betriebsstrategie drei Möglichkeiten gegeben werden, die so in keinem bisher bekannten kommerziellen Programmsystem angeboten werden. Erstens kann durch die Vorgabe weniger relevanter Eckwerte eine einfache und für den jeweils betrachteten Antriebsstrang konventionelle Betriebsstrategie automatisch erzeugt werden. Zum anderen kann bei Vorgabe eines Strecken- und Fahrgeschwindigkeitsverlaufs eine Betriebsstrategie vorab ermittelt werden, die für das betrachtete Fahrzeug und die vorgegebene Strecke den Energieverbrauch minimiert. Hierdurch lassen sich z.B. Vergleichslösungen für die Bewertung der Energieeffizienz erzeugen. Drittens kann im Rahmen einer modellprädiktiven Online-Optimierung eine energieoptimale Betriebsstrategie eingesetzt werden, die innerhalb eines mit dem Fahrzeug mitbewegten Vorausschauhorizonts die zu jedem Zeitpunkt optimalen Betriebsstrategieentscheidungen trifft. Damit lassen sich dann beliebig vorgegebene Strecken unter Berücksichtigung realer Umgebungsbedingungen und realer Fahrstile behandeln.

Zeitraum

Januar 2013 - November 2015

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Ansprechpartner

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030 314 72 980
TIB 13.5
Raum 350

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