Absztrakt

eDAS rövidítése eintelligencia által működtetett Design értelmes Architecture kapcsolódik Systems. Ez egy speciális célzott kutatási projekt (STREP), amelyet az Európai Unió finanszíroz. eDAS része a ICT zöld autók 2013 kutatás és fejlesztés témája, az Európai Unió kutatási, technológiafejlesztési és demonstrációs tevékenységekre vonatkozó hetedik keretprogramjának végrehajtása.

Holisztikus energiagazdálkodás az elektromos járművek 3. és 4. generációjához

A modern társadalmak lelkesen keresik a mobilitás városi lakóterületükbe történő integrálását, valamint a megbízható és biztonságos elektromos járművek (EV) szállítását, jobb hatékonyságot és költségeket, kényelmet és alacsony környezeti kibocsátást. A tendenciák nyilvánvalóak, azonban a hibrid/elektromos autó biztosítása csak egy része a teljes képnek. A „szokásos” vásárló még mindig nagyon vonakodik egy teljes elektromos jármű (FEV) megvásárlásától. Az okok sokfélék, de a legfontosabb a kiszámíthatatlan futásteljesítmény és a korlátozott autonómia. Kulcsfontosságú az utazási távolság előrejelzése a biztonság és a kényelem korlátozása nélkül: alapvető a D-P-C (Vezessen biztonságosan, egyszerűen parkoljon és töltse kényelmesen).

Ma a névleges 100 km-es távolság a valóságban 50 és 130 km között változhat, a különféle körülményektől, például a hőmérséklettől és az útvonal profiljától függően. Az akkumulátor kapacitásának növelése nem életképes megoldás, mert drasztikusan megnő az autó költsége és súlya. Az eDAS révén korlátozni fogjuk a magas és alacsony környezeti hőmérséklet negatív hatásait a mai -50% -tól az elektromos járművek elérhető tartományának legfeljebb -20% -áig, ami 60% -os javulásnak felel meg a korszerűséghez képest. Az EV alrendszereit az optimális üzemi hőmérsékleti tartományba hozzuk a gyorsabb „gyors töltés”, az előre kondicionált utastér és akkumulátor, valamint a rendelkezésre álló alrendszerek alapján biztonsági és kényelmi funkciókkal, például téli jégtelenített ablakokkal költség és súly hozzáadása nélkül. Új terveket és architektúrákat fogunk kifejleszteni, amelyek ötvözik az akkumulátor, az e-motor, az elektronika, a töltő és az energiagazdálkodást.

A teljes EV összes alrendszerének felépítésével kapcsolatos kihívás kezelése széles körű szakértelmet igényel, és következésképpen nagy konzorciumhoz vezet. Az eDAS összes partnerének listáját tekintse meg partnerünk webhelyén. Az eDAS együttműködik a kutatási projektekkel iCompose és Incobat.

Az innovatív hardver- és szoftvermegoldások fejlesztéséhez és bemutatásához, beleértve az új anyagokat, megfelelő forrásokra és költségvetésre van szükség. Az eDAS a következő innovatív demonstrálókat látja el:

Intelligens akkumulátor rendszer hőkezeléssel és csúcshőmérséklet-kondicionálással új anyagok, például fázisváltó anyagok (PCM) alapján
Új, javított teljesítménysűrűségű e-motor, amely lehetővé teszi a hőenergia újrafelhasználását a tekercsek közvetlen hűtése alapján
Univerzálisan méretezhető és moduláris kombinált inverter/töltő (teljesítménytartomány 3-22 kW)
Innovatív gyorsított inverter töltő a gyorsabb „gyors töltésért”
Hatékonyságnövelés a PHEV autókban (pl. Előkondícionálás, kipufogógáz-energia visszanyerése)
Vezeték nélküli járdaszéles előkondicionálás (pl. Parkolás közben) a városokban meglévő infrastruktúra alapján (1-2 kW teljesítménytartomány)
Biztonságos többmagos vezérlő architektúra az erőátviteli számítógép számára, beleértve az energiaforrások ütemezőjét és az elektromos, mechanikai és hőenergiák fejlett kezelését
Átfogó energiagazdálkodás, beleértve a fent említett alkatrészeket és alrendszereket, valamint a 3D GPS adatok integrálása az energiaoptimális útválasztáshoz

Az energiahálózat különböző elemeinek hőmérsékleti szintjének egységesítése elősegíti az alacsonyabb költségeket, a hatékonyabb hűtési megoldásokat és a méretezhető rendszereket és alrendszereket. A demonstrálók figyelembe veszik a biztonsági szempontokat, és a robbanásbiztonság szempontjából értékelik őket, hibabefecskendezési módszerek alkalmazásával.

Az eDAS energiahálózatot épít a FEV-en belül, felhasználva a rendelkezésre álló energiaforrásokat (elektromos, termikus, mechanikus), optimalizált módon vezérli azokat az energia visszavezetése érdekében a rendszerbe és a külső tényezők (hőmérséklet) hatásának minimalizálása érdekében. az autó előkezelésével a kiszámítható és megbízható futásteljesítmény elérése érdekében.

Az eDAS megoldásokat kínál a kiszámítható futásteljesítmény felkutatására, olyan új koncepciók feltárására, mint például a FEV-ben különböző, nem elektromos energiaforrások és tárolók kombinációjának felhasználása energiaelemek hálózataként.

Az eDAS közvetlenül befolyásolja az akkumulátor hatékonyságát azáltal, hogy előkezeli az autót. A termikus kondicionálás például az akkumulátor hőmérsékletét a legjobb üzemi tartományba állítja a gyorsabb és a termikus csúcs vagy túlterhelés mentes "gyors töltés" érdekében, és védi az akkumulátort a töltöttségi állapot és az egészségi állapot aktív ellenőrzésével. Ezek a szempontok együttesen mindenképpen minimalizálják a tartomány bizonytalanságát. Az energia útközbeni elérése érdekében az eDAS új fogalmakat kínál a FEV közvetlen interakciójáról a városi környezetben rendelkezésre álló infrastruktúrával (Smart Grid), valamint a rendelkezésre álló navigációs rendszerek felhasználásával megtervezi az útvonal optimális topológiáját.

Végül figyelembe vesszük az OEM követelményeit pl. A VW kijelentette, hogy a hőkezelés további összetettsége és koncepciói nem adhatnak többet max. 20kg/1000kg súly az autóra (E-UP osztály és GOLF osztály), és a költségeket nagyon szorosan ellenőrizni kell.

Az eDAS az ellátási láncokban (SC) és a munkacsomagokban (WP) szerveződik. Minden SC-nek demonstrátort kell szállítania. A munkát a munkacsoportokon belül végzik. Mivel minden munkacsoport több SC-ben vesz részt, biztosított az információcsere és a hatékony munkavégzés. Vannak partnerek, akik felelősek a munkacsoport vagy az SC vezetéséért. WP- vagy SC-vezetőnek hívják őket.

Kattintson az SC-kre és a WP-kre további információkért.

Az eDAS projekt keretében az elektromos jármű több kulcsfontosságú alkatrészével kapcsolatos kutatási tevékenységek összevonásra kerülnek, hogy a tiszta elektromos és hibrid járműveknél nagyobb legyen a klímabiztonság.

Az 1. ellátási lánc a vezeték nélküli energiaátviteli rendszerekre összpontosít. Ezek a rendszerek általánosan ismertek, azonban a vezeték nélküli töltés kínálta lehetőségeket még nem használják ki. Az 5–1000 W teljesítménytartományban és az 1–15 cm közötti légrésen belüli vezeték nélküli energiaátvitel sok ígéretes alkalmazási potenciállal rendelkezik, de az ilyen specifikációval rendelkező kutatási tevékenységek korlátozottak. Valójában ezen a teljesítményszinten belüli vezeték nélküli energiaátvitel nemcsak a hibrid autók és az elektromos járművek számára előnyös, hanem sok otthoni és irodai alkalmazás számára is, ugyanazon a teljesítménytartományon belül (lásd az alábbi ábrát).

Ebben az összefüggésben a Drezdai TU Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik kutatást végez a hatékonyság feltérképezésének számítási technikáiról, valamint az integrációs technikákról, hogy a vezeték nélküli töltőegységeket zökkenőmentesen integrálják a szerkezeti autóalkatrészekbe. Ezek a technikák főleg befolyásolják egy hasonló rendszer árát és szorosan kapcsolódó piaci penetrációs potenciálját.

Az energiaátviteli rendszer termikus használatra történő felhasználásával lehetővé kell tenni, hogy az akkumulátor kapacitásának nagyobb részét vontatási célokra, kevesebbet pedig klimatizálásra használják fel. Így növelhető a hatótávolság és kiszámítható vezetési futásteljesítmény érhető el. Az akkumulátor rendszerek kutatási tevékenységeivel együtt a rendszer általános hatékonysága még tovább növelhető.

Célkitűzés

Ez az ellátási lánc biztosítja a tesztágyba integrált AVL SFR invertert, amely lehetővé teszi a funkciók és szoftverek fejlesztésének ellenőrzését a fejlett inverteres töltéshez, nagy teljesítménytartomány mellett. Ezen felül kifejlesztik a prototípus csatlakozási dobozát a hálózathoz. A rendszert az AVL prototípus járműben mutatják be.

Haladás a legkorszerűbb módon

Manapság az EV-k tipikusan váltakozó áramú töltési módszerei fedélzeti töltőeszközöket használnak a meglévő hajtáslánc-meghajtó inverter mellett. Ebben a javaslatban a hajtáslánc inverterét töltésre használják, ami csökkenti a járműben szükséges eszközöket.

Várható eredmények és előnyök

Csökkenti a jármű költségeit, súlyát, a jármű hűtőrendszerének csökkentését (a fedélzeti töltőt általában hűteni kell), valamint a rendszer komplexitását.
A vezérlőegységek alkalmazásával keletkező összes veszteség csökken.
Ezeket a hatásokat a lehetséges töltési teljesítmény széles skálájával kombinálják. Ezeknek az eredményeknek az összege általában növeli a jármű mérföldes hatótávolságát (például súlycsökkentéssel).
Számszerűsíthető eredmény a fejlett töltési funkció bemutatása az inverteres próbapadon, valamint az AVL prototípus járműben.

Célkitűzés

Energiatárolás előkészítése a jármű továbbfejlesztett használatához.
Innovatív anyag (PCM) használatával javítható a hőkezelés és a kapcsolódó szabályozási funkciók. Más programok eredményeinek (PCM anyagú akkumulátor modul, Gemac) újrafelhasználásával ez az SC biztosítja a vezérlőegységet (pl. Aurix IFAG) és az integrált innovatív hőkezelési funkciókat az akkumulátor modul tesztágyon történő működtetéséhez. Maga az akkumulátor próbaágy is rendelkezésre áll az AVL -A számára ebben a programban.

Haladás a legkorszerűbb módon

A mai akkumulátor-csomagok különböző hűtési stratégiákon és funkciókon alapulnak, amelyek kulcsfontosságú tudományágak. A hűtőrendszerek és módszerek nagy hatással vannak az akkumulátorrendszer méretére, költségére és hatékonyságára. A PCM anyagot az akkumulátor tervezésénél használják, és fejlett hőkezelési funkciókkal kombinálják. Ez együtt jár a rendszer termikus szimulációjával, valamint a PCM integrációt figyelembe vevő tervezéssel.

A várt eredmények előnyökkel járnak

A korszerűségen túli előnyöket megvizsgálják, pl. a hűtőrendszer lehetséges csökkentése a PCM anyaggal kombinált fejlett funkciók alkalmazásával (költség, méretcsökkentés), valamint a jármű vagy akkumulátor hőenergia-eloszlásának előnyei (előkondicionálás, nagy terhelés).