629.2293 Elektrofahrzeug
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung und der Beschreibung verschiedener Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge. Anfangs werden umweltpolitische Rahmenbedingungen, der E-Fahrzeugbestand in Österreich und allgemeine Betrachtungsweisen des Themas Elektromobilität behandelt. Eine Abgrenzung des Themas erfolgt mit der Behandlung von batterieelektrischen- und hybridelektrischen Fahrzeugen. Niedriger Energiebedarf und die theoretischen und tatsächlichen Reichweiten von E-Automobilen bilden das Anwenderbedürfnis nach effizienten Ladetechnologien. Die Zusammenhänge von Kapazität, Wirkungsgrad und Funktion von Lithium-Ionen-Akkumulatoren, sowie die Aufgaben des Batteriemanagementsystems werden erörtert. Der möglichen Infrastruktur-Systemintegration werden Aspekte zu Ladeverfahren, Ladeorte, Komfort und Ladeformen gegenübergestellt. Im Bereich der Ladetechnik werden konduktive und induktive Systeme untersucht. Dabei werden insbesondere vollautomatisierte und komforterhöhende Systemkonzepte und deren Einflussfaktoren auf die Elektromobilität berücksichtigt, sowie deren Vor- und Nachteile erfasst. Dabei wird ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungsrichtungen gegeben.
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.
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.