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Wirkungsgradoptimale Regelung eines elektrischen Fahrantriebes mit variabler Zwischenkreisspannung : = Efficiency optimal control of an electric drive train using a variable dc-link voltage
Erscheinungsjahr
2012
Verknüpfte Titel
Beschreibungen/Notizen
Tag der Verteidigung: 29.06.2012
Paderborn, Univ., Diss., 2012
ger: Die in dieser Arbeit miteinander verglichenen Topologien unterscheiden sich in der Anzahl der DC/DC-Wandler. In der Ein-Wandler Topologie ist der Antrieb direkt mit der Brennstoffzelle verbunden, während die Batterie über einen DC/DC-Wandler an den gemeinsamen Zwischenkreis angebunden ist. In der Zwei-Wandler Topologie sind sowohl Batterie als auch Brennstoffzelle über je einen DC/DC-Wandler mit dem Zwischenkreis verbunden. Dies ermöglicht die Regelung einer konstanten, an den Arbeitspunkt angepassten Zwischenkreisspannung und es sind erhebliche Kosteneinsparungen bei der Fertigung der Brennstoffzelle prognostiziert. Es müssen dafür aber ein erhöhter leistungselektronischer Aufwand und zusätzliche Verluste im Brennstoffzellenwandler in Kauf genommen werden. Ungeachtet der Fahrzeugkosten wird die Fragestellung in dieser Arbeit beantwortet, wie sich der Wirkungsgrad des elektrischen Antriebsstranges durch eine gezielte Variation der Zwischenkreisspannung maximieren lässt und mit welcher Topologie der elektrische Antriebsstrang einen geringeren Energieverbrauch im Fahrzyklus erreicht.
eng: The topologies that are compared in this paper vary in the number of DC/DC-converters. In the single-converter topology, the traction drive is directly connected to the fuel cell whereas the battery is connected to the common link by a DC/DC-converter. In the dual-converter topology, the battery as well as the fuel cell is both connected to the dc-link by a DC/DC-converter. This permits the control of a constant, to the operating point adjusted, dc-link voltage and considerable cost savings are predicted for the manufacturing of the fuel cell stack. To attain this feature, a higher power electronic complexity and additional losses in the fuel cell converter have to be accepted. Despite the vehicle costs, the questions will be answered in this paper how the efficiency of the electrical drive train will be influenced by a variable dc-link voltage and with which topology the maximum efficiency can be reached in a drive cycle.