Et modelbaseret studium af intern energibalance i elektriske køretøjer (E-MoBilanz)

Baggrund:

Markedsaccept af elektriske køretøjer afgøres hovedsageligt – i sammenligning med konventionelle køretøjer med forbrændingsmotorer – af deres køreafstand, sikkerhed og komfort. Batterisystemet og dets begrænsede kapacitet til at oplagre energi udgør for øjeblikket en af de væsentligste begrænsninger for den videre udbredelse af elektriske køretøjer. Vigtige parametre i den forbindelse er batteriernes pris, vægt og den plads de bruger. Imidlertid forbruges en væsentlig del af energien til et elektrisk køretøj, når der anvendes komfortfunktioner såsom aircondition eller elektrisk justerbare systemer som for eksempel elruder. Dette kan reducere køreafstanden for de elektriske køretøjer.

Derfor er det vigtigt at sikre, at alt udstyr i elektriske køretøjer er optimeret i forhold til deres termiske og energimæssige funktion. Udfordringen er grundlæggende set at de enkelte komponenter ofte bliver indbygget i elektriske køretøjer på baggrund af individuelle vurderinger af funktionalitet og energioptimering, selvom deres anvendelse vil indebære, at der i visse brugssituationer opstår en ubalance mellem forsyning og forbrug af energi for det overordnede system.

For at beskrive denne problemstilling nærmere ville det være hensigtsmæssigt at kunne simulere den interne energibalance i elektriske køretøjer, således at der kan tages højde for energiforbruget hos alle komponenter, og med anvendelse af køretøjet under forskellige scenarioer. Dette er muligt gennem konstruktion af en matematisk simulationsmodel, der uafhængigt af tilstedeværelsen af et fysisk køretøj gør det muligt at teste forskellige scenarioer for sammensætning og anvendelse af elektriske køretøjer. Tilvejebringelse af sådan en simulationsmodel er en hensigtsmæssig metode til at vurdere de nødvendige specifikationer for komponenter førend hardwareudstyr er tilgængeligt. Simulationsberegningerne der er resultatet af modellen vil derfor give en vigtig basis for ny viden vedrørende rammevilkårene for udvikling af nye produkter, som kan blive udviklet af regionens virksomheder til markederne for elektromobilitet.

 

Formål og resultater:

På denne baggrund vil E-MoBilanz arbejdspakken udvikle strukturen for en realistisk simulationsmodel til et elektrisk køretøj, inklusive fastlæggelse af køreprofiler, der beskriver forskellige virkelighedsnære brugssituationer. Det overordnede formål er at blive i stand til at beskrive den interne energibalance i et elektrisk køretøj, idet der tages højde for alt udstyr der forbruger eller akkumulerer energi, såvel som dets interaktion. På den måde vil E-MoBilanz modellen være i stand til at simulere energiforbrug og interaktioner mellem alt udstyr i køretøjet idet der tages højde for termiske og energimæssige funktion. Dette kan være opvarmning om vinteren, køling om sommeren, kørsel om natten med lys eller anvendelse af underholdningsudstyr.

Analyser fra E-MoBilanz simuleringsmodellen vil være i stand til at understøtte den regionale industri i specificeringen af produkter, og en tæt interaktion vil blive opretholdt med de andre arbejdspakker i eMOTION projektet, især arbejdet på SDU-MCI om mikro-komponenter.

De følgende detaljerede resultater forventes opnået i E-MoBilanz:

  1. For industripartnere i regionen: produktspecifikationer for nuværende produkter der har potentiale til at kunne forbedres såvel som for fremtidige produkter der produceres af leverandører til automobilindustrien der fremstiller elektriske køretøjer
     
  2. For universitetet: interaktioner med studerende der gennemfører projekt- og specialearbejde, hvilket medvirker til at uddanne unge akademikere inden for et af de væsentligste kommende områder for ingeniører
     
  3. For netværket: frembringelse af fakta til især de forretningsorienterede partnere såvel som formidlingsdokumenter, som kan anvendes til for eksempel udstillinger, som præsenterer politikere og samfund for fordele og udfordringer forbundet med fremtidens elektromobilitet

 

 

 

Ansvarlig partner:

Fachhochschule Kiel (FH-Kiel)
Grenzstraße 5, 24149 Kiel

Prof. Dr. Klaus Lebert



klaus.lebert@fh-kiel.de
+49 0431 210-2560