Abstract und Zusammenfassung zu
"Development of a Real-Time Electric Vehicle Simulation Tool for Powertrain Durability Testing"
(Entwicklung einer Echtzeit Elektrofahrzeug-Simulation für den Dauerlauftest eines Antriebsstranges)

Achtung: der Text ist aus der Master/Diplomarbeit entnommen. Jeder Kandidat ist für seinen eigenen Text verantwortlich!

Zusammenfassung

"Der Test von Elektrofahrzeugen verlangt nach anderen Anforderungen der Funktionsprüfung als bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Um diesen Anforderungen zu entsprechen und die Untersuchungen so effektiv und realistisch wie möglich zu gestalten, werden neue Herausforderungen an den Prüfstand und seine Steuerung gestellt. Immer kürzere Entwicklungszeiten erfordern eine teils parallele Entwicklung der Fahrzeugkomponenten. Dadurch stehen Teile des Fahrzeugs nicht immer direkt für eine intensive Testreihe zur Verfügung. Mittlerweile lassen sich benötigte Signale von fehlenden Komponenten durch Simulationen und Berechnungen in Echtzeit mit hoch entwickelten Steuerungen und Softwaremodellen ersetzen. Um einen Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs an einem Prüfstand in einem realistischen Testszenario zu betreiben, müssen die fehlende Karosserie, der Fahrer, sowie die Batterie mit ihrem Batterie Management System simuliert werden. Dies stellt hohe Anforderungen an die Steuerung, um genaue und reproduzierbare Ergebnisse zu erlangen. Um einen solchen komplexen Test eines Antriebstrangs an einem Prüfstand durchführen zu können, wurde eine Steuerung erstellt. Bestehende Teile der Steuerung, wie z.B. ein Batteriemodell mit einem Batterie Management System, einem Modell des Fahrers, sowie eine Straßen und Längsdynamiksimulation wurden bereits zum Teil in anderen Steuerungen verwendet und in die Elektrofahrzeugssimulation der Prüfstandssteuerung integriert. Mit Hilfe dieser Steuerung kann der Antriebsstrang des Elektrofahrzeugs mit Hinblick auf die Grenzen des Batteriesystems hin getestet werden. Die Simulation der Karosserie-Längsdynamik und der Reifen erlaubt eine Steuerung des Einflusses durch den Elektromotor auf die Leistung des Fahrzugs in einem dynamischen Testzyklus. Die bereits bestehenden Steuerungen werden überarbeitet und teilweise abgeändert, um dem firmeninternen Programmierungsstandard zu entsprechen. Die komplette Steuerung wurde in Modulen aufgebaut, um eine spätere Verwendung in weiteren Steuerungen zu erleichtern. Außerdem wurde die Steuerung nach den Anforderungen eines Echtzeit-Prozessors ausgelegt."

Abstract

"Electric Vehicles (EV) require a completely different test setup than internal combustion engines. In order to cover these requirements and to gain a close to reality component testing scenario, the testing equipment and controls subject to new challenges. Due to shorter design cycles, the development of components happens to take place in a parallel timeline. With this, components are not available at the same time for an extensive testing. Meanwhile, sophisticated controls, simulations and models can approach the behavior of single parts through real-time calculations and emulate certain signals from the missing unit. To run an EV power train in a close to reality testing on a test bench, the missing vehicle, driver and battery pack need to be simulated. This makes high demands on the control to achieve accurate results from these testings. To establish this improved way of power train testing, a control will be composed. Constituent parts, like the battery model with its battery management system, a driver as well as road and vehicle simulation are already used in other controls to some extent and need to be integrated into the new EV simulation control environment. With the model of the battery pack and the battery management system in the EV, the electric motor can be tested within the performance limits of the battery pack. The vehicle model will simulate the vehicle and tire dynamics in order to affect the electric motor behavior in a dynamic drive cycle. The already existing control fragments will be reviewed and partly rebuilt in order to meet the company internal standards. The whole control will be composed of modular subsystems to allow a better flexibility in extending the control in future applications. The model will be prepared to run on a real-time controller and its software control environment."