Mark Fochler       Klasse:  FOS-T                                                                 ...
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Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 Bremsenergierückgewinnung.

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1. Die Emissionen 6. Zwei Konzepte

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Presentation Transcript


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 Bremsenergierückgewinnung


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 Inhaltsverzeichnis

1. Die Emissionen 6. Zwei Konzepte

2. Ein Problem 7. Vorteile der Rekuperation

3. Ein Lösungsansatz? 8. Wie viel Kraftstoff benötigt der

Generator?

4. Die Idee 9. Lösung

5. Rekuperation beim Kfz 10. Warum verbraucht ein Fahrzeug

ohne Rekuperation mehr?


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 Inhaltsverzeichnis

11. Der Widerstand 16. Das Batteriemanagement

12. Film Varta AG 17. Der Batteriesensor/ Steuergerät

13. Bestandteile eines 18. Schaltplan des BMM

Rekuperations- systems

14. Vernetzung des Systems 19. Batterie mit AGM-Technologie

15. CAN-Datenbus 20. Intelligente Generatorregelung


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 Inhaltsverzeichnis

21. IGR Übersicht

22. Laderegelung

23. Multifunktionsregler

24. Zusammenfassung als Lückentext

25. Ende der Präsentation und die Quellenangaben


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 1 die emissionen

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 1Die Emissionen

Quelle:focus.de


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 2 ein problem

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 2Ein Problem

Ein Kfz hat einen nur sehr geringen Wirkungsgrad.

Der thermische Wirkungsgrad eines

Otto-Motors liegt bei nur ca. 35%.

Dieser Wirkungsgrad wird im Anschluss

dann nochmals durch 7%

Reibungsverluste gemindert.

Man spricht hier vom

dem mechanischen Wirkungsgrad.

Die hohen Verluste haben einen

hohen, unnötigen

Kraftstoffverbrauch zur Folge!


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 3 ein l sungsansatz

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 3Ein Lösungsansatz?

Man verringert die Widerstände

beim Kfz, indem man die Zeit wo

sie auftreten verkürzt

bzw. entfallen lässt.

Dies soll beim elektrischen Widerstand im Generator geschehen.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 4 die idee

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 4Die Idee

Der Generator und die Kühlmittelpumpe eines Kfz werden angetrieben, sobald der Motor läuft.

Die beiden Aggregate laufen ununterbrochen mit!

Es wäre sinnvoll die Pumpe und den Generator nur an der Bewegungsenergie des Motors teilnehmen zulassen,

wenn sie denn auch benötigt werden.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 5 rekuperation beim kfz

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 5Rekuperation beim Kfz

Es handelt sich um ein System bei einem Kfz,

welches in der Lage ist, anhand von aufgenommenen Eingangsgrößen eine Regelung vorzunehmen.

Diese Regelung bezieht sich auf die Verzögerungsphasen des Fahrzeuges

und kann die „Bremsung“ nutzen, um Energie

in Form von elektrischen Strom zurückzugewinnen.

,


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 6Zwei Konzepte

1.

Bei konventionellen Ver-

brennungsmotoren.

Energie wird geschont.

Ladezustand der Batterie

wird überwacht und ggf.

geladen.

2.

Beim Hybridsystem.

Energie wird zurück-

gewonnen.

Energie kann in einen

Zwischenspeicher bzw.

Akku transferiert werden.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 7 vorteile der rekuperation

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 7Vorteile der Rekuperation

Geringerer Kraftstoffverbrauch(3%), weniger CO2

MehrAntriebskraftbeimBeschleunigen

Motorbremsfunktion, dadurchwenigerVerschleiß von

Getriebe; wenigerVerschleißderBremsbeläge


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 8Wie viel Kraftstoff benötigt der Generator?

Es soll der Kraftstoffverbrauch auf 100km errechnet werden, der durch den Generator entsteht.

Geg: U = 12V ; I = 65A; η = 0,9

Ges: W in kWh / l

P in kW· 1h = Arbeit in kWh

Hinweis: 1l / 100km ≙ 10kWh/ 100km


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 9 l sung

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 9Lösung

Paufgenommen = 1351W/ 0,9

Paufgenommen = 1501W

W= 1,501kW · 1 h

W= 1,501kWh

1,501kWh = 0,1501l

Schlusssatz:

Durch den Generator wird auf einer Strecke von 100km ca. 150ml mehr verbraucht, unter Vernachlässigung der Reibungsverluste!


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 10Warum verbraucht ein Fahrzeug ohneohne Rekuperation mehr?

Durch den dauerhaften Antrieb

des Generators muss der Motor den

Widerstand (das Magnetfeld) überwinden

und gibt damit einen Teil

seiner Leistung ab.

Dies hat einen höheren Kraftstoffverbrauch zur Folge.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 11 der widerstand

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 11Der Widerstand

Der Widerstand ist das Resultat von

verschiedenen Verlusten.

Reibungsverluste( Kollektor, Schleifringe)

Wicklungsverluste( Wirbelstromverluste)

Magnetisierungsverluste( entstehende Wärme durch ständiges Ummagnetisieren).


1 die emissionen 6 zwei konzepte

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 13Bestandteile eines Rekuperationssystem

Motormanagement;

Motorsteuergerät mit integrierter Generatorregelung und

E-Gaspedal mit Schuberkennung

Batteriemanagement;

Batteriesensor mit integriertem Steuergerät und einer

speziellen AGM-Batterie

Multifunktionsregler ;

am Generator mit Anbindung zum Can-Bus.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 14 vernetzung des systems

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 14Vernetzung des Systems

Der Datentransfer bei der Rekuperation verläuft mit dem

CAN-BUS System.

CAN bedeutet Controller Area Network

Es besteht aus zwei Datenleitungen(CAN-High; CAN-Low)

Funktioniert nach dem Master-Slave Prinzip

Es werden weniger Kabelstränge und Sensoren benötigt.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 15 can datenbus

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 15CAN-Datenbus

Quelle: kfz-tech.de


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 16 das batteriemanagement

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 16Das Batteriemanagement

Während der Fahrt laufende Kontrolle der Batterie-

spannung und Ladeaktivität.

Bei Bedarf erhöht das System die

Leerlaufdrehzahl geringfügig um die Leistung

des Ladegenerators zu erhöhen.

In extremen Fällen werden kurzzeitig besonders

verbrauchsintensive Komponenten deaktiviert.

Der Komfort leidet darunter nicht.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 17 der batteriesensor steuerger t

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 17DerBatteriesensor/ Steuergerät

  • wirdam Minuspol befestigt.

  • Permanente Bewertung des aktuellen Ladezustands.

  • Analysiert vollgende Werte:

    Batteriespannung, -strom und -temperatur.

  • überprüft auch den Ruhestrom

  • Steuergerät integriert


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 18 schaltplan des bmm

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 18Schaltplan des BMM


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 19 batterie mit agm technologie

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 19Batterie mit AGM-Technologie

  • AGM bedeutet Absorbent Glass Mat

  • Elekrolyt ist in einem Vlies aus Glasfasern gebunden

  • höhere Zyklenfestigkeit im Vergleich zu traditionellen Batterien.

  • der Verlust des aktiven Materials wird so weit wie

    möglich reduziert.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 20 intelligente generatorregelung

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum:06.05.2011 20Intelligente Generatorregelung

  • Verzögerungsphase

    Bei einer Verzögerung regelt der Generator auf Befehl des Motor-Steuergeräts seine Ladespannung auf 14 V wie bei einem herkömmlichen Generator, um der Motor-Bremswirkung Vorrang zu geben.

    > Generator-Belastung.

  • Beschleunigungsphase

    Bei einer Beschleunigung regelt der Generator auf Befehl des Motor-Steuergeräts seine Ladespannung auf einem niedrigeren Wert, also 13,2 V, um das Widerstandsmoment am Motor zu verringern und den Kraftstoffverbrauch zu senken.

    > Generator-Entlastung.

  • Stabilisierter Betrieb

    Bei stabilisierter Drehzahl regelt der Generator auf Befehl des Motor-Steuergeräts seine Ladespannung auf einen Zwischenwert, also 13,5 V.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 21 igr bersicht

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum:06.05.2011 21IGR Übersicht

Die IGR-Funktion ist als

Software, in der DME/DDE

integriert.

In der Systemübersicht

sind die beteiligten

Komponenten dargestellt.

Bit serielle Schnittstelle

Ladezustand der Batterie


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 22 laderegelung

Bei Fahrzeugen ohne Rekuperation soll die Ladespannung

konstant sein, denn der Bleiakkumulator verkraftet keine

großen Ladespannungsschwankungen.

Die Ausgangsspannung ist stark drehzahl,- und last-

abhängig.

Ein Laderegler steuert über die Erregerspannung den Strom und damit die magnetische Feldstärke so,

dass die Ladespannung konstant ist.

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum:06.05.2011 22Laderegelung


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 23 multifunktionsregler

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum:06.05.2011 23 Multifunktionsregler

  • Der Regler steuert den

    Erregerstrom.

  • besitzt keine Erregerdioden mehr

  • Er wird vom Steuergerät

    mit Impulsen angetaktet.

  • Das Tastverhältnis ist ein Maß für den Auslastungs-grad des Generators.


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 24 l ckentext

Das regenerative Bremsen, auch _____ genannt, ist ein rein ______ System,

welches in der Lage ist den Kraftstoffverbrauch um ca. __% zu senken.

Es besteht aus einem _______, einer intelligenten Generatorregelung und

einer speziellen _______.

Das _______ kann den Ladezustand der Batterie analytisch ermitteln und

ist über das______ System mit dem Motormanagement vernetzt.

Daraufhin kann die Generatorregelung, die im _______ integriert ist reagieren.

Ist der vom Fahrzeughersteller definierte Ladezustand erreicht, wird die

_______ herabgesetzt und das _________ am Motor sinkt.

Es wird Kraftstoff gespart.

Ist der Soll-Ladezustand nicht erreicht und es herrscht keine Bremsphase,

dann wird die Ladespannung auf einen Mittelwert von ____V geregelt.

Ist eine Bremsphase vorhanden, dann wird verstärkt mit ____V geladen.

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum:06.05.2011 24Lückentext


Mark fochler klasse fos t datum 06 05 2011 25 ende

Mark Fochler Klasse: FOS-T Datum: 06.05.2011 25Ende

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Quellenangaben:

www.bosch.de

www.wikipedia.org/wiki/Rekuperationsbremse

www.varta.de

www.wikipedia.org/wiki/Bleiakkumulator

Europa Fachkunde Buch 28te Auflage


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