eDAS е съкращение от дfficiency задвижван от интелигентен дesign смислен Aархитектура свързана Сystems. Това е специфичен целенасочен изследователски проект (STREP), финансиран от Европейския съюз. eDAS е част от ИКТ Зелени автомобили 2013 тема за научноизследователска и развойна дейност, прилагаща Седмата рамкова програма на Европейския съюз за научни изследвания, технологично развитие и демонстрационни дейности.

Цялостно управление на енергията за 3-то и 4-то поколение електрически превозни средства

проектът

Съвременните общества с нетърпение търсят интеграцията на мобилността в своя градски жилищен район и за надежден и безопасен транспорт на електрически превозни средства (EV), по-добра ефективност и цена, комфорт и ниски емисии за околната среда. Тенденциите са очевидни, но предоставянето на хибриден/електрически автомобил е само една част от пълната картина. „Стандартният“ клиент все още не е склонен да купи напълно електрическо превозно средство (FEV). Причините са многобройни, но най-важното е непредсказуемият пробег и ограничената автономност. Прогнозата за крейсерския обхват без никакви ограничения по отношение на безопасността и комфорта е ключов момент: от съществено значение е D-P-C (Карайте безопасно, паркирайте лесно и удобно зареждайте).

Днес номиналният обхват от 100 км може да варира в действителност от 50 до 130 км, в зависимост от различни условия като температура и профил на маршрута. Увеличаването на капацитета на батерията не е жизнеспособна опция, тъй като води до драстично увеличаване на разходите и теглото на автомобила. Чрез eDAS ще ограничим отрицателното въздействие на високите и ниските температури на околната среда от -50% днес до максимум -20% от обхвата на достъпност при електрическите превозни средства, което съответства на подобрение от 60% в сравнение със състоянието на техниката. Ще приведем подсистемите на EV до оптималния работен температурен диапазон за по-бързо „бързо зареждане“, предварително кондиционирано отделение за пътници и батерия, както и функции за безопасност и удобство, като обезледен прозорци през зимата, въз основа на наличните подсистеми без добавяне на разходи и тегло. Ще разработим нови проекти и архитектури, съчетаващи батерия, електромотор, електроника, зарядно устройство и управление на енергията.

Справянето с това предизвикателство на архитектурата на всички подсистеми на пълната EV изисква широка област на експертиза и в следствие води до голям консорциум. За списък на всички партньори на eDAS, погледнете на сайта на нашия партньор. eDAS си сътрудничи с изследователските проекти iCompose и Incobat.

За да се разработят и демонстрират иновативни хардуерни и софтуерни решения, включително нови материали, са необходими адекватни ресурси и бюджет. eDAS ще предостави следните иновативни демонстратори:

  • Интелигентна акумулаторна система с термично управление и поддържане на пикова температура, базирана на нови материали като материали за фазова промяна (PCM)
  • Нов електронен двигател с подобрени свойства на плътността на мощността, позволяващ повторно използване на топлинна енергия въз основа на директно охлаждане на намотките
  • Универсален мащабируем и модулен комбиниран инвертор/зарядно устройство (обхват на мощността 3-22 kW)
  • Иновативно ускорено инверторно зарядно устройство за по-бързо „бързо зареждане“
  • Подобряване на ефективността в автомобилите с PHEV (напр. Предварително кондициониране, рекуперация на енергия от отработени газове)
  • Безжично зареждане на бордюри с термична предварителна подготовка (напр. По време на паркиране) въз основа на съществуваща инфраструктура в градовете (диапазон на мощността 1-2 kW)
  • Безопасна многоядрена архитектура за управление на силовия компютър, включваща планиране на енергийни ресурси и усъвършенствано управление на електрическа, механична и топлинна енергия
  • Цялостно управление на енергията, включително гореспоменатите компоненти и подсистеми, както и интегрирането на 3D GPS данни за избор на оптимален енергиен маршрут

Стандартизирането на температурните нива на различните елементи в енергийната мрежа ще допринесе за по-ниски разходи, по-ефективно охлаждащо решение и мащабируеми системи и подсистеми. Демонстрантите ще разгледат аспектите на безопасността и ще бъдат оценени по отношение на устойчивостта, като използват методологии за инжектиране на неизправности.

eDAS ще изгради енергийна мрежа в рамките на FEV, използвайки наличните енергийни източници (електрически, термични, механични), ще ги контролира по оптимизиран начин, за да подава енергия обратно в системата и да минимизира въздействието на външните фактори (температура) чрез предварителна подготовка на автомобила, за да се постигне предсказуем и надежден пробег.

eDAS ще осигури решения за предсказуем пробег, изследвайки нови концепции като използване на комбинацията от различни също неелектрически енергийни източници и хранилища във FEV като мрежа от енергийни елементи.

eDAS също така ще повлияе пряко на ефективността на батерията чрез предварителна подготовка на самата кола. Термичното кондициониране ще настрои например температурата на батерията на най-добрия работен диапазон за по-бърз и термичен пик или без претоварване "Бързо зареждане", като също така защитава батерията чрез активен контрол на състоянието на зареждане и здравословното състояние. Тези аспекти заедно определено ще сведат до минимум несигурността в обхвата. За получаване на енергия "по маршрута" eDAS ще осигури нови концепции за директно взаимодействие на FEV с наличната инфраструктура в градската среда (Smart Grid) и чрез използване на наличните навигационни системи за планиране на оптималната топология за маршрута.

И накрая, ще разгледаме изискванията на OEM, напр. VW заяви, че допълнителната сложност и концепции за управление на топлината не трябва да добавят повече от макс. 20 кг на 1000 кг тегло към автомобила (клас E-UP и клас GOLF) и разходите трябва да се следят много внимателно.

eDAS е организиран във вериги за доставки (SC) и работни пакети (WP). Всеки SC трябва да достави демонстратор. Работата се извършва в рамките на РП. Тъй като всеки WP участва в няколко SC, се осигурява обмен на информация и ефективна работа. Има партньори, които отговарят за воденето на WP или SC. Те се наричат ​​WP- или SC-лидер.

Кликнете върху SC и WP, за да получите допълнителна информация.

В рамките на проекта eDAS изследователските дейности върху няколко ключови компонента на електрическо превозно средство са обединени, за да се постигне по-висока устойчивост на климата за чисто електрически и хибридни превозни средства.

Веригата на доставки 1 се фокусира върху безжичните системи за пренос на енергия. Тези системи са общоизвестни, но потенциалът, който предлага безжичното зареждане, все още не е използван. Безжичното предаване на енергия в диапазон на мощност от 5 до 1000 W и въздушна междина от 1 до 15 cm има много обещаващ потенциал за приложение, но изследователските дейности с тази спецификация са ограничени. Всъщност безжичното предаване на енергия в рамките на това ниво на мощност е не само полезно за хибридни автомобили и електромобили, но и за много домашни и офис приложения, работещи в същия обхват на мощността (вж. Фигурата по-долу).

В този контекст Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik на TU Dresden извършва изследвания върху изчислителните техники за картографиране на ефективността, както и върху техниките за интеграция за безпроблемно интегриране на безжичните зарядни устройства в структурни автомобилни части. Тези техники влияят главно върху цената и тясно свързания потенциал за проникване на пазара на подобна система.

Използвайки системата за пренос на мощност за приложения в термични условия, ще стане възможно да се използва повече от капацитета на батерията за целите на сцеплението и по-малко за климатизацията. По този начин може да се увеличи обхватът на шофиране и да се постигне предсказуем пробег при шофиране. В комбинация с изследователската дейност на батерийните системи общата ефективност на системата може да бъде увеличена още повече.

Обективен

Тази верига за доставки ще осигури инвертора AVL SFR, интегриран в тестово легло, което позволява проверка на функциите и разработването на софтуер за усъвършенствано зареждане на инвертора с широк диапазон на мощност. В допълнение ще бъде разработен прототип на кутия за свързване към мрежата. Системата ще бъде демонстрирана в прототипното превозно средство AVL.

Напредък отвъд съвременното ниво

Днес обикновено методите за зареждане с променлив ток за електромобили се използват вградени устройства за зареждане в допълнение към съществуващия инвертор за задвижване на задвижването. В това предложение инверторът на задвижващия механизъм ще се използва за зареждане, което ще намали необходимите устройства в автомобила.

Очаквани резултати и ползи

  • Намаляване на разходите за превозно средство, тегло, намаляване на охлаждащата система на автомобила (вграденото зарядно устройство обикновено трябва да се охлажда), както и намалена сложност на системата.
  • Общите загуби, генерирани от използването на контролни блокове, са намалени.
  • Тези ефекти се комбинират с широк диапазон от възможна мощност на зареждане. Като цяло сумата от тези резултати ще увеличи пробега на автомобила (например чрез намаляване на теглото).
  • Количествено измерим резултат ще бъде демонстрация на усъвършенствана функция за зареждане на инверторен тест, както и в прототип на превозно средство AVL.

Обективен

  • Подготовка за съхранение на енергия за усъвършенствана употреба в автомобила.
  • Използването на иновативен материал (PCM) може да подобри функциите за управление на топлината и свързаните с тях функции за управление. Чрез повторно използване на резултатите от друга програма (акумулаторен модул с PCM материал, Gemac), този SC ще осигури контролния блок (напр. Aurix IFAG) и интегрираната иновативна функционалност за термично управление, за да работи модула на батерията на тестово легло. Самият изпитателен стенд на батерията също ще бъде предоставен за използване от AVL -A в тази програма.

Напредък отвъд съвременното ниво

Днешните дизайни на батериите са базирани на различни стратегии за охлаждане и функционалности, които са ключови дисциплини. Охладителните системи и методи оказват силно влияние върху размера, цената и ефективността на акумулаторната система. PCM материалът ще бъде използван в дизайна на батерията и съчетан с усъвършенствани функции за управление на топлината. Това върви заедно с термична симулация на системата, както и оценка на дизайна, като се има предвид интеграцията на PCM.

Очаквани резултати ползи

Резултатите от ползите извън съвременното ниво ще бъдат проучени, напр. възможно намаляване на охлаждащата система чрез използване на разширени функционалности, комбинирани с PCM материал (разходи, намаляване на размера), както и възможни предимства на разпределението на топлинна енергия (предварителна подготовка, голямо натоварване) в автомобила или батерията.