SaxHybrid PLUS Plug-In-Hybridbusse mit selbstlernendem Energie- und Leistungsmanagement

Transkript

1 SaxHybrid PLUS Plug-In-Hybridbusse mit selbstlernendem Energie- und Leistungsmanagement g Dr.-Ing. Thoralf Knote, Fraunhofer IVI 04./ München 3. Jahrestagung

2 Hintergrundinformationen Das Projekt SaxHybrid PLUS ist eines von insgesamt rund 50 Projekten im Schaufenster Bayern Sachsen ELEKTROMOBILITÄT VERBINDET und wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur im Rahmen der Schaufenster-initiative der Bundesregierung gefördert. Die Bundesregierung hat im April 2012 vier Regionen in Deutschland als Schaufenster Elektromobilität ausgewählt und fördert hier auf Beschluss des Deutschen Bundestags die Forschung und Entwicklung von alternativen Antrieben. Insgesamt stellt der Bund für das Schaufensterprogramm Fördermittel in Höhe von 180 Mio. bereit. In den groß angelegten g regionalen Demonstrations- und Pilotvorhaben wird Elektromobilität an der Schnittstelle von Energiesystem, Fahrzeug und Verkehrssystem erprobt. Weitere Informationen unter 2

3 Projektinhalte Beschaffung eines Technologieträgers (serieller Hybridbus) Leichtbaukonzepte t Weiterentwicklung zum Plug-In-Hybridbus erhöhte rein elektrische Fahrfunktion Entwicklung eines selbstlernenden Energie- und Leistungsmanagements Erprobung bei DVB und LVB 3

4 Versuchsträger Basis: HESS SwissHybrid Gesamtlänge: 18 m bauähnlich den Hess- Hybridbussen in Dresden und Leipzig Tausch von SuperCaps gegen Hochleistungs- batterie Ergänzung von Nach- ladefunktion 4

5 Nachladefunktion Schunk Smart Charging adaptierte t Zentrierfunktion (Rückstellfunktion) kti vollständig eingebunden in Fahrzeug-Leistungselektronik Nachladefunktion mit Ladestation voll funktionsfähig Ladeleistung: 250 kw 5

6 Batterie Zellchemie: Nennspannung: Energieinhalt: LTO davon nutzbar: 38 kwh Gewicht: Entladeleistung: Ladeleistung: 598 VDC 48 kwh 940 kg 250 kw 250 (330) kw Temperatur: C 6

7 Rein elektrische Fahrfunktion durch Nachladung an Ladestation: 15 km Nachladezeit: 7 min bei Nachladung über GenSet oder Rekuperation streckenabhängig GPS-basierte Steuerung der rein elektrischen Fahrfunktion 7

8 Rein elektrische Fahrfunktion GPS-basierte Steuerung der rein elektrischen Fahrfunktion rein elektrische Fahrt in sensiblen Bereichen Luftschadstoffe Lärm Linie 61 - Teilstück 8

9 Rein elektrische Fahrfunktion GPS-basierte Steuerung der rein elektrischen Fahrfunktion maximale Ausnutzung der Rekuperation Betriebshof Gruna Ullersdorfer Platz Betriebshof Gruna

10 Energie- und Leistungsmanagement (1) Ziel: rein elektrisch ausreichende Energiereserve für rein elektrische Bergfahrt, zumindest für Boost-Funktion als Unterstützung des GenSet Betriebshof Gruna Ullersdorfer Platz Betriebshof Gruna (1) 10

11 Energie- und Leistungsmanagement (2) Ziel: rein elektrisch GenSet wenn notwendig ausreichende Energiereserve für Boost-Funktion als Unterstützung tüt des GenSet bis Endhaltestelle Batterieentladung zwecks maximaler Rekuperation bei Bergabfahrt Betriebshof Gruna Ullersdorfer Platz Betriebshof Gruna (2) 11

12 Energie- und Leistungsmanagement (3) Ziel: rein elektrisch Rekuperation Betriebshof Gruna Ullersdorfer Platz Betriebshof Gruna (3) 12

13 Energie- und Leistungsmanagement (4) Ziel: rein elektrisch Entladung soweit wie möglich für Nachladung an Endhaltestelle t ll Betriebshof Gruna Ullersdorfer Platz Betriebshof Gruna (4) 13

14 Energie- und Leistungsmanagement Steuergrößen Ladezustand d (SOC) der Batterie Berechnung von Batterie-Soll-Ladung (von GenSet) Berechnung von Batterie-Soll-Entladung Vorgabe rein elektrischer Abschnitte als übergeordnete Befehle Stichwort: sensible Streckenabschnitte Vorgabe von Start-Stopp-Sequenzen ohne GPS-Bezug 14

15 Energie- und Leistungsmanagement Fahrzeug 15

16 Energie- und Leistungsmanagement -Autobox - Streckenerkennung - Optimierung Energie- Verbrauch - Berechnung von - Sollleistungen in / aus Batterie - Start/Stopp von GenSet Empfehlungen Info zu Datenqualität Steuersoftware von VK-Antriebsstrang - Prüfung von Daten - Umsetzung von Empfehlungen 16

17 Energie- und Leistungsmanagement Projektstand Algorithmen vorbereitet t und programmiert Umsetzung in Fahrzeug erfolgt Optimierung und Fine-Tuning Fine-Tuning bei Testfahrten und im laufenden Betrieb Fahrzeug in Basisstrategie fahrfähig 17

18 Ansprechpartner: Name: Dr.-Ing. Thoralf Knote Funktion: Abteilungsleiter Institution: Fraunhofer IVI Telefon: 0351/ Website: 18