Vergrößerte Reichweite von E-Fahrzeugen

Die Reichweite von Elektrofahrzeugen ist noch immer sehr beschränkt. Für Langstecken sind diese nur selten bzw. gar nicht einsetzbar und auch für Fahrten im Grenzbereich, also Fahrten, bei denen die Grenzen der gespeicherten Energie erreicht werden, ist das Vertrauen in E-Fahrzeuge nur bedingt gegeben.

Am Institut für Energieeffiziente Mobilität (IEEM) der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft wird daher an der Entwicklung eines prädiktiven – also vorhersehbaren – und miteinander verbundenen Energie- und Routenmanagements gearbeitet.

Ziel dieser Forschungstätigkeit ist es, die energetisch passende Route zu finden und gleichzeitig Nebenverbraucher in Fahrzeugen, wie zum Beispiel Klimaanlage und Infotainment so zu regeln, dass die optimale Route ausgewählt und das Fahrtziel letztendlich sicher erreicht wird. Die Lösung beinhaltet die optimale Verbindung von Energiemanagement und Navigation.

Die Gesamtfahrstrecke wird hierfür im Vorfeld – und auch permanent während der Fahrt – analysiert, um ständig die Restenergie mit der noch notwendigen Energie zu vergleichen und gegebenenfalls rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können. Parameter wie z. B. präferierte Strecken, aktuelle Verkehrslage, Fahrzeugzuladung, aber auch Straßenverhältnisse und Höhenunterschiede müssen – ebenso wie das Fahrverhalten des Fahrers – bei dieser Berechnung mit einbezogen werden.

Wenn der Energiebedarf für die Reststrecke annähernd so hoch oder höher ist als die aktuell vorhandene Restenergie, wird ein „Maßnahmen-Set“, bestehend aus der Regelung von Nebenverbrauchern, Hinweisen an den Fahrer über ressourcenschonende Fahrweisen und alternative Ausweisung von Routenoptionen eingeleitet, um ein Erreichen des Ziels zu gewährleisten.

Grundlage dieses Reichweiten- und Energiemanagements ist ein Algorithmus, der gemeinsam von Prof. Dr.-Ing. Reiner Kriesten, Studiendekan des Masterstudiengangs Effiziente Mobilität in der Fahrzeugtechnologie an der Hochschule Karlsruhe, am dortigen Institut für Energieeffiziente Mobilität (IEEM) mit den Kooperationspartnern ITK Engineering AG, IPG Automotive AG und dem KIT entwickelt wurde.

Das Vertrauen in E-Fahrzeuge zu steigern ist eine Kernaufgabe, um diese Technologie auf dem Markt durchzusetzen. Neben physikalischen Verbesserungen, beispielsweise durch höhere Batteriekapazitäten, sind hier intelligente Algorithmen eine hervorragende Option, die zudem die Fahrzeugkosten nicht in die Höhe treiben. Denn aus einer Implementierung von entsprechenden Algorithmen in die Software resultieren nur vernachlässigbare Kosten für den Fahrzeughersteller. Die Kopplung der Navigations- und Energiemanagement-Systeme ist besonders für Erstausrüster der Automobilbranche von Interesse, die diese Verbindung für ihre integrierten Navigationssysteme gewinnbringend nutzen können“, so Prof. Dr.-Ing. Reiner Kriesten.

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