Charakterisierung und Modellierung von elektrischen Energiespeichern für das Kfz

Die zuverlässige Speicherung elektrischer Energie ist in heutigen Kraftfahrzeugen einer der wichtigsten Aspekte. Die Elektrifizierung bestehender Aggregate und die Integration neuer Komfort- und Sicherheitsfunktionen führen zu stetig steigendem Energiebedarf, wobei insbesondere die benötigte Spitzenleistung wächst. Unter solchen Randbedingungen sind ein optimales elektrisches Energiemanagement sowie detaillierte Wechselwirkungsanalysen bereits in der Entwicklungsphase unabdingbar.

Darüber hinaus arbeiten nahezu alle Automobilhersteller derzeit an der Entwicklung von Hybridfahrzeugen, in denen der elektrische Energiespeicher die zentrale Rolle spielt. Die Qualität des Energiemanagements wirkt sich hierbei direkt auf Kraftstoffverbrauch und Emissionswerte aus.

Um diese Aspekte bei der Entwicklung und Auslegung des Kfz-Bordnetzes und der angeschlossenen Elemente ausreichend zu berücksichtigen, sind detaillierte Bordnetz­ Gesamtsimulationen notwendig. Dabei sind die elektrischen Energiespeicher im System die wichtigsten Elemente, deren Verhalten unter automobilen Randbedingungen möglichst exakt bekannt sein muss.

In der vorliegenden Arbeit wird daher ein neuartiges, universelles Simulationsmodell entwickelt, welches in der Lage ist, sämtliche für automobile Anwendungen in Frage kommenden elektrischen Energiespeichertypen in allen Zeitbereichen präzise und mit geringen Rechenzeiten nachzubilden. Die Modelle der verschiedenen Energiespeicher unterscheiden sich nur durch den verwendeten Parametersatz.