Antriebe für umweltfreundliche Fahrzeuge

Dozent: Böcker


Gegenstand der Lehrveranstaltung sind innovative Antriebssysteme für Straßen- und Schienenfahrzeuge (Elektrofahrzeug, Brennstoffzellenfahrzeug, Hybridfahrzeug). Hierbei soll der Fahrzeugantrieb mit dem systemtechnischen Zusammenwirken der beteiligten Komponenten im Mittelpunkt stehen. Dazu ist es zwar notwendig, die wesentlichen Charakteristika der beteiligten Antriebskomponenten zu kennen. Die Vertiefung der technologischen Details bleibt aber den entsprechenden Spezialveranstaltungen vorbehalten. Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, den Teilnehmern ein Systemverständnis zu vermitteln, so dass sie in die Lage versetzt werden, derartige Antriebe zu bewerten und zu quantifizieren, (um z. B. Verbrauch und Wirkungsgrad abzuschätzen), oder ein solches System auslegen und bemessen zu können.

Für die Übungsaufgaben wird zum Teil das CAE-System Matlab/Simulink eingesetzt.

Inhalte:

  • Elementare Fahrdynamik (Kräfte, Bewegungsgleichungen, Kraftschluss)
  • Energiespeicher (Treibstoffe, Schwungräder, Batterien, Superkondensatoren)
  • Elektromotoren und Umrichter (Asynchronmotor, Permanent-Magnet-Motor, Switched- Reluctance-Motor)
  • Verbrennungsmotoren (Drehmoment-Drehzahl-Verhalten, Wirkungsgrade, Kennfelder)
  • Brennstoffzelle (Wirkungsweise, Betriebseigenschaften)
  • Strukturen elektrischer und hybrider Antriebe (Elektroantriebe, dieselelektrische Antriebe, Serien- Parallel-, Split-Hybrid, Brennstoffzellenfahrzeug)
  • Systemverhalten und Betriebsstrategien
  • Beispiele von Straßen- und Schienenfahrzeugen

Vorlesung (Stand: 19.12.2013)

Die Übungsunterlagen samt Vorlagen für die Rechnerübungen werden in PAUL zur Verfügung gestellt.

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