Reichweitenoptimierende Fahr- und Betriebsstrategien für Elektrofahrzeuge

Die Anzahl der auf dem Markt verfügbaren Elektrofahrzeuge hat sich innerhalb der letzten fünf Jahre deutlich erhöht. Nachdem die Fahrzeuge aufgrund inhärenter Probleme wie der geringen verfügbaren Reichweite, der begrenzten Antriebsleistung und der hohen Kosten im letzten Jahrhundert eher ein Nischendasein fristeten, haben technologische Fortschritte und politischer Wille zu einer Renaissance der Elektrofahrzeuge geführt. Hierbei führte insbesondere die Aussicht, in naher Zukunft eine emissionsfreie Mobilität durch Ladung mittels regenerativen Energien zu ermöglichen, zur starken Förderung dieser Technologie, die an sich bereits so alt wie das Automobil selbst ist. Durch die vergleichsweise geringe Energiedichte und die hohen Kosten der Batterien bleibt die Reichweite der Fahrzeuge jedoch stark begrenzt. In der Arbeit werden Fahr- und Betriebsstrategien vorgestellt, welche die bereits sehr hohe Effizienz des elektrischen Antriebsstrangs weiter erhöhen, um eine Reichweitensteigerung im realen Fahrszenario zu erreichen. Ein Teilaspekt der Arbeit ist die Berechnung von situationsadaptiven und von den Fahrzeugparametern abhängigen Geschwindigkeitsprofilen, die aus Sicht der Zeit- und Energieeffizienz optimiert werden. Ein weiteres System, das zu gesteigerter Energieeffizienz führt, ist die Drehmomentverteilung für einen Antriebsstrang mit zwei separaten Motoren. Diese Strategie wird weiterhin für Fahrzeuge mit radindividuellen Motoren erweitert, um so zusätzlich die Agilität des Fahrzeugs zu erhöhen. Die entwickelten Systeme werden mit der in der Industrie verbreiteten Fahrdynamiksimulation IPG CarMaker validiert und auf einem Versuchsträger implementiert. Bei Versuchsfahrten auf typischen Straßen konnte in Abhängigkeit von Fahrer und Strecke eine Steigerung der Reichweite um 26-36 % bei einer Verlängerung der Fahrtdauer um 8-21 % erreicht werden.