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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Energiebedarf von Hybrid- und elektrisch betriebenen Fahrzeugen, dem Aufwand für die Klimatisierung und den Möglichkeiten den Verbrauch zu optimieren. Untersucht wird, inwieweit am Fahrzeug aufgebaute Photovoltaik Elemente zum einen die elektrische Energie für den Betrieb bereitstellen können, und zum zweiten die sich daraus ergebende Beschattung des Fahrzeuginnenraums zur Reduktion des Klimatisierungsaufwands beiträgt. Zwei Konstruktionsvorschläge von adaptierbaren Photovoltaik-Flächen und die daraus resultierende Verbesserung bezüglich Energieeffizienz werden beschrieben.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit den Chancen und Grenzen von Elektrofahrzeugen zu konventionellen Fahrzeugen. Durch die immer knapper werdenden Ressourcen muss eine bezahlbare neue Alternative zu den Verbrennungsmotoren gefunden werden. Die Entwicklung der Elektromobilität ist auf einem guten Weg einen stetig wachsenden Marktanteil zu erreichen. Diese Arbeit soll durch verschiedene Berechnungen eine vergleichende Wirtschaftlichkeitsanalyse zwischen konventionellen Antrieben und Elektroantrieben darstellen. Die Ergebnisse zeigen aus heutiger Sicht ein eindeutiges Ergebnis. Schwachpunkte und mögliche Potentiale zur Steigerung des Marktanteiles wurden dabei aufgedeckt und analysiert. Ein weiterer Bestandteil dieser Arbeit ist die Szenario-Analyse. Mit Hilfe dieser Methode wurden verschiedene Prognosen für das Jahr 2030 aufgestellt. Diese Prognosen sollen aufzeigen, das Elektrofahrzeuge unter bestimmten Voraussetzungen großes Potenzial am Zukunftsmarkt haben.
Die vorliegende Bachelorarbeit gibt einen Überblick über die Neuausrichtung der globalen Wertschöpfungsketten im Bereich Batterietechnologie. Dabei wurden ausgewählte Automobilkonzerne hinsichtlich ihrer Wertschöpfung entlang der Batterietechnologie analysiert. Als Basis der Arbeit dient eine Literaturrecherche. Durch die gewonnenen Ergebnisse lässt sich abzeichnen, wie die Neuausrichtung der globalen Wertschöpfungskette im Beispiel von Automobilkonzernen aussieht.
Die vorliegende Arbeit behandelt den Aufbau und die Charakterisierung von Prüfzubehör für das Aufladen von Elektrofahrzeug-Batterien an einem Wechselstrom-Anschluss. Die gemessenen Störspannungspegel dieses Prüfzubehörs zeigen die Eignung für Zulassungs-Messungen nach der internationalen Vorschrift UN ECE – R 10. Der modulare Aufbau ermöglicht die Anpassung an zukünftige Anforderungen oder an das Laden am Gleichstromanschluss.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Systemintegration des Hochvoltakkumulators in das erste Elektrorennfahrzeug des Technikum Mittweida Motorsport. Die Integration sollte unter Einhaltung des Formula Student Reglements der FSG sowie der FSAE geschehen.
Als Erstes befasst sich die Arbeit mit einem grundlegenden Einblick in die, durch die Regelwerke gestellten Anforderungen sowie dem Fahrzeuggesamtkonzept. Dieser Einblick konzentriert sich vorwiegend auf den elektrischen Teil des Gesamtkonzepts sowie den Regeln für vollelektrisch angetriebene Formula Student Fahrzeuge.
Anschließend folgt der grundlegende Aufbau des Hochvoltakkumulators. Dazu gehört Bauteilpositionierung, Auslegung und Auswahl von Steckverbindern, Sensoren, Sicherungen, die Dimensionierung der Vorladeschaltung und das Layout der Stack-PCBs. Es folgt ein Überblick über das eingesetzte Battery Management System . Nach diesem Über-blick folgt der Ablauf der Inbetriebnahme des Akkumulators und die Beseitigung von Problemen, die im Fahrbetrieb auftraten. Als Letztes wird der Aufbau zum Laden des Akkumulators und dessen Inbetriebnahme erläutert.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung des Energie-Managements für einem Motorenprüfstand als Vorstufe für ein Elektrorennfahrzeug (FSE). Bestandteil ist eine Batteriesimulation eines Hochvoltakkus. Diese dient als Grundlage für die Algorithmen des Energiemanagements. Zudem wurde eine energiesparsame Kühlpumpenregelung entworfen. Ebenso ist die Visualisierung der Zustandsgrößen des Teststandes ein Bestandteil der Arbeit. Die Entwicklung eines Fahrsimulators am Teststand ist ebenfalls ein Bestandteil.
Zur Versorgung der von der Bundesregierung angestrebten Flotte von Elektrofahrzeugen muss die entsprechende Infrastruktur geschaffen werden. Daraus ergibt sich die Möglichkeit den Energiefluss zwischen Netz und Batterie des Elektrofahrzeuges gezielt über eine ansteuerbare Ladesäule zu beeinflussen. Die Intelligente Ladesäule ist dauerhaft mit dem Netz verbunden und kann für den Netzbetreiber ein dezentrales Stellglied zur Beeinflussung des Energieflusses sein und zusätzlich zur Verbesserung der Netzspannungsqualität beitragen. Die vorliegende Arbeit befasst sich daher mit der Funktions-entwicklung zur „Kompensation von Netzoberschwingungen“ mit Hilfe des Wechselrichters der Intelligenten Ladesäule. Das Hauptziel ist die Entwicklung eines echtzeitfähigen Algorithmus zur Oberschwingungserfassung, die der Regelung als Istwerte dienen, um über das phasennegierte Einprägen der Ströme, die Spannungsoberschwingungen im Netz zu kompensieren.
Die vorliegende Arbeit stellt zunächst die Entwicklung und Anwendung der Neu Energy Vehicle Technologie vor und skizziert dann die aktuelle Situation der Entwicklung von Elektrofahrzeugen, indem die relevante Literatur über die Elektrofahrzeugindustrie im In- und Ausland in den letzten Jahren untersucht wird. Dann wird Klassifizierung von Batterien für Elektrofahrzeuge mit neuer Energie, Anwendungsstatus der neuen Batterie-Technologie für Elektrofahrzeuge, Elektromotoren und andere Technologien vorgestellt. Zudem wird ein Ausblick auf die zukünftige Entwicklungstrend neuer Energiebatterien für Elektrofahrzeuge gegeben.
Die vorliegende Arbeit stellt zunächst die Unterschiede zwischen Elektrofahrzeugen und herkömmlichen Fahrzeugen vor und skizziert dann die aktuelle Situation der Entwicklung von Elektrofahrzeugen, indem die relevante Literatur über die Elektrofahrzeugindustrie im In- und Ausland in den letzten Jahren untersucht wird. Die aktuelle Entwicklung der elektrischen Fahrzeugsteuerung wird aus der Perspektive der Zusammensetzung des Elektrofahrzeugs, der elektrischen Steuerung, des Batteriemanagements, des Motorantriebs und der Entwicklung der elektrischen Steuerung vorgestellt. Zudem wird ein Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der elektrischen Fahrzeugsteuerungstechnologie gegeben.
Die Zukunft der Mobilität gehört den Elektroautos, sofern die Infrastruktur geboten werden kann, die notwendig ist, um die Elektromobilität, ohne die jetzigen Nachteile wie Reichweite oder Lademöglichkeiten der Batterien, als hemmende Kriterien zu ermöglichen. Des Weiteren müssen auch Standards bezüglich der Sicherheit von Elektrofahrzeugen und deren Komponenten einer genauen Prüfung unterzogen werden. In dieser Diplomarbeit wird ein Vergleich von dynamischen Belastungstests eines Batterierahmens im Frequenzbereich durchgeführt.
Es soll eine Gegenüberstellung eines realen Vibrationstests, der mit einer frequenzabhängigen Belastung, die durch eine spektrale Leistungsdichte (SLD) definiert ist, mit einem simulierten Vibrationstest durchgeführt werden.
Für den Modellaufbau und die Spannungsberechnung wird die FEM Software Abaqus und für die Schädigungsrechnung Femfat Spectral verwendet.
Der Vergleich der Ergebnisse aus realem Vibrationstest und der Simulation zeigt, dass es in beiden Varianten zu Schädigungen im Batteriegehäuse gekommen ist. Daraus ist zu schließen, dass für Festigkeitsberechnungen von Batterierahmen für Elektrofahrzeuge auf zeit- und kostenintensive reale Vibrationstests verzichtet werden kann.