Konzeption eines Brennstoffzellen-Hybridsystems zum Einsatz als Antrieb für ein Demonstrationsfahrzeug

Kurzfassung

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption, Dimensionierung und Entwicklung eines Hybridantriebs, bestehend aus einer PEM-Brennstoffzelle und einer Lithium-Ionen-Batterie (LiFeMnPO4). Hierfür werden zwei Systemkonzepte und die dazugehörigen Betriebsstrategien für einen Direkt-Hybrid und einen Range-Extender ausgearbeitet. Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung einer Steuerung für den Range-Extender. Darüber hinaus wird ein Modell entwickelt, das die Simulation einer konstanten Fahrtgeschwindigkeit ermöglicht. Die Systemkonzepte werden anhand von Fahrzyklen simuliert und mittels definierter Kriterien bewerten. Hierfür wird ein verifiziertes Alterungsmodell angewendet, das über eine Lithium-Ionen-Batterie (Li(NiMnCo)O2) mit anderer Nennkapazität verfügt. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse wird ein System favorisiert. Im zweiten Teil soll dann für das favorisierte System eine Komponentenspezifizierung durchgeführt und ein grobes packaging in CAD (Inventor) erstellt werden.