Energiemanagement-Strategien für elektrische Energiebordnetze in Kraftfahrzeugen

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Die elektrische Energieform gewinnt im Kraftfahrzeug wegen ihrer Nutzungsvielfalt und
sehr guten Steuerbarkeit für die Realisierung neuartiger Funktionen zunehmend an Bedeutung.
Voraussetzung für ihren Einsatz ist eine zuverlässige und effiziente Bereitstellung
durch das Kfz-Energiebordnetz. Dafür ist ein intelligentes Energiemanagement erforderlich,
welches mit geeigneten Strategien die Leistungsflüsse im Energiesystem koordiniert.
In dieser Arbeit werden die beiden Entwurfsziele der Zuverlässigkeit und der Effizienz bei
der Entwicklung von elektrischen Energiemanagement-Strategien systematisch betrachtet.
Es erfolgt eine Beschreibung und Zuordnung der einzelnen Ziele und Maßnahmen anhand
der Energieflüsse und Wirkungsketten. Ein Schwerpunkt bildet dabei die Beherrschung
von Lastwechseln im Bordnetz. Für Aussagen hinsichtlich einer effizienten Erzeugung
elektrischer Energie erfolgt eine Untersuchung der Energiewandlungskette anhand analytischer
Methoden und mit Hilfe einer simulationsgestützten Optimierung. Ein weiterer
Fokus der Arbeit liegt in der Betrachtung zur Anwendung ökonomischer Modelle für eine
Energiekoordination. Es werden die theoretischen Grundlagen der Mikroökonomie zusammengestellt
und mögliche Funktionsstrukturen eines einseitigen und zweiseitigen
Allokationsmechanismus verglichen und bewertet. Abschließend zeigen experimentelle
Untersuchungen an einem Bordnetzprüfstand zum Lastwechselverhalten und die Integration
eines Energiemanagement-Systems den praktischen Bezug zum realen System.