Modellierung und Simulation elektrischer Maschinen für Hybridfahrzeuge - Entwurf und Bewertung von Betriebsstrategien für einen Parallelhybrid -

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit "Modellierung und Simulation elektrischer Maschinen für Hybridfahrzeuge - Entwurf und Bewertung von Betriebsstrategien für einen Parallelhybrid" beschäftigt sich mit der Erstellung eines Antriebsmodells für Hybridfahrzeuge in der Simulationssprache MODELICA. Dieses Antriebsmodell besteht aus einem Leistungselektronik- und einem Drehstrommotormodell, die beide speziell für die Integration in ein Hybridfahrzeugmodell modelliert wurden. Aus Gründen der Rechenzeit wurde eine Vereinfachung eines aus einzelnen IGBT-Modellen aufgebauten Leistungselektronikmodell durch drei signalgesteuerte Spannungsquellen realisiert. Mit den Modellen der elektrischen Maschinen zeigen sich charakteristische Besonderheiten der für MODELICA typischen physikalischen Modellierung. So gibt es beispielsweise Blöcke, die die Wandlung von mechanischer zu elektrischer Energie beschreiben. In Simulationen wurde die Funktionsfähigkeit der erstellten Antriebsmodelle in allen vier Quadranten des Drehzahl-Drehmomentdiagramms verifiziert und das Verhalten bei sprunghaften Änderungen sowie bei eingeschränkter Batteriespannung untersucht. Abschließend wurde das Antriebsmodell in das Modell eines Parallelhybrids integriert. Bei der Simulation dieses Modells mit einem genormten Fahrzyklus wurde das Potenzial zur Verbrauchs- und Emissionsreduktion bei der Anwendung einer intelligenten Betriebsstrategie deutlich.