Wissenschaftler der TU Dresden und der Freien Universität Berlin haben zusammen mit Industriepartnern ein Antriebssystem für Elektrofahrzeuge entwickelt, das über ein Energiemanagement gesteuert wird. Dadurch können sie die Reichweite von Elektroautos steigern, ohne die Batteriekapazität zu erhöhen. Außerdem steigt damit die Lebensdauer der Batterien, da sie weniger stark belastet werden.
Umfeld vorher erkennen
Die Lösung ist eine Umfelderkennung, wodurch die Autofahrer weniger bremsen und beschleunigen müssen, sondern flüssiger fahren. Ein Laserscanner und Kameras registrieren das Umfeld, gleichen das mit Kartendaten ab und können so die aktuellen Bedingungen erkennen. Es ist auf diese Weise sogar eine Umfelderkennung mit einem zeitlichen Vorlauf möglich. Das ist vor allem im Stadtverkehr von entscheidender Bedeutung. „Wenn andere Verkehrsteilnehmer, Ampelphasen sowie die Struktur des Geländes vorausschauend erkannt werden, können Geschwindigkeit und die Betriebsweise von Antriebssystemen des Fahrzeugs energieoptimal angepasst werden“, fasst Volkmar Müller von der Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe der TU Dresden den Ansatz zusammen. Denn dank der gesammelten Daten kann der zukünftige Lastverlauf des Elektroantriebs vorhergesagt werden.
Hybrider Speicher
Entsprechend lassen sich auch die Leistungsflüsse im Antriebssystem energieeffizient steuern. Dazu nutzen die Forscher ein hybrides Energiespeichersystem, das aus einer Batterieanlage und einem Doppelschichtkondensator besteht. Dadurch können sie die Leistungsanforderungen für den elektrischen Antrieb aufteilen und die begrenzte Speicherkapazität des Doppelschichtkondensators effektiver nutzen. Zudem wird die Wasserkühlung des Antriebssystems vorausschauend angepasst.
Mit all diesen Maßnahmen haben die Forscher die Verlustenergie der Bordnetzbatterie und des Motors um bis zu 30 Prozent verringert. Zusammen mit einem niedrigeren Gewicht mündet das in einer Erhöhung der Reichweite um etwa zehn Prozent, wie die Forscher errechnet haben – unabhängig von der Fahrweise des Autobesitzers. (su)
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