Fortschritte im Automobilbau
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Abstrakt

Auswirkungen des anfänglichen SOC einer 270-Volt-Batterie auf die Betriebsleistung von Benzinmotor und Elektromotor in einem Parallelhybridfahrzeug im Fahrzyklusmodus IM240

Jin Su Kim, Ju Whan Kim, Jin Ho Jeong, Suk Cheol Jeong und Jin Wook Lee

Fahrzeuge der nächsten Generation stehen unter dem Druck, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Emissionen von Treibhausgasen wie Kohlendioxid (THG) – der Hauptursache der globalen Erwärmung – zu reduzieren. Gleichzeitig sollen aber die Leistungs- und Fahreigenschaften von Fahrzeugen mit konventionellem Verbrennungsmotor (ICE) beibehalten werden. Die Hybridisierung von Antriebssystemen mit konventionellem Verbrennungsmotor und Elektromotor ist daher vielversprechend für umweltfreundliche Fahrzeuge, die die strengen CO2-Vorschriften und Anforderungen an den Kraftstoffverbrauch erfüllen. In diesem Dokument werden die Auswirkungen des anfänglichen Ladezustands (SOC) der Fahrzeugbatterie auf die Antriebseigenschaften sowie die Fahrleistung des Fahrzeugs dargestellt, die gleichzeitig vom Verbrennungsmotor und vom Elektromotor abgerufen werden. Insbesondere das Batteriemanagementsystem (BMS) spielt in einem auf einem elektrischen Gerät basierenden Hybridsystem eine Schlüsselrolle. Und ein regeneratives Bremssystem gewinnt die kinetische Energie aus dem Bremsen zurück und nutzt sie zum Wiederaufladen der Batterie. Um in dieser Studie die Auswirkungen verschiedener anfänglicher Ladezustände in einem parallelen Hybrid-Benzin-Elektrofahrzeug (HEV) zu untersuchen, wurde ein Experiment auf einem Fahrzeug-Rollenprüfstand mit IM240-Fahrzeugfahrmodus und einem CAN-Protokollanalysator durchgeführt, um Daten von einem reinen HEV zu sammeln. Ein einzigartiger Hybrid-Elektrosignalprozessor wurde entwickelt, um den Betriebszustand des Verbrennungsmotors zu überwachen, einschließlich der Kraftstoffeinspritzdauer, des Hybrid-Starter-Generators (HSG) und des Antriebsmotors, die vom anfänglichen Ladezustand abhängen. Die Menge der durch das regenerative Bremssystem zurückgewonnenen Energie wurde gemessen, um die Stromsammelraten zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass der in der Batterie gespeicherte anfängliche Ladezustand große Unterschiede in der elektrischen Strombilanz im Hybridbetriebsmodus verursacht und dass eine sorgfältige Koordination von Verbrennungsmotor und Motor erforderlich ist, um die Antriebskapazität des Fahrzeugs zu erreichen und den Ladezustand der Batterie auf einem angemessenen Niveau zu halten.