Integration von Kurzzeitspeichern zur Erhöhung der Energieeffizienz von elektrischen Antriebssträngen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methodik entwickelt, um die Energieeffizienz verschiedener Antriebstopologien einfacher und genauer gegenüber dem Stand der Technik vorausberechnen zu können. Neben der Energieeffizienz werden zudem noch die CO2-Einsparungen und die Kosteneffizienz von Systemen betrachtet, so dass im Zuge der Auslegung eine gesamtheitliche Analyse eines Antriebssystems durchgeführt werden kann. Hierfür wurde ein Berechnungsprogramm entwickelt, welches mit der Eingabe von wenigen und zugänglichen Daten eine automatisierte Berechnung ermöglicht. Zur Berechnung der Verluste eines Antriebsstranges wurden die einzelnen Verlustmechanismen beziehungsweise die Einflüsse von Betriebsstrategien auf die Verluste untersucht. Der Hauptaspekt der Arbeit liegt auf der Integration von Kurzzeitspeichern zur Erhöhung der Energieeffizienz in elektrischen Antriebssträngen. Hierfür wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Konzept entwickelt. Dieses Konzept wurde anschließend soweit ausgearbeitet, dass es am Prüfstand messtechnisch verifiziert werden konnte. Mit Hilfe des entwickelten Systems kann Bremsenergie im Antriebssystem selbst gespeichert werden und somit bei darauffolgenden Beschleunigungsphasen wieder genutzt werden. Dies sorgt vor allem bei bestehenden Antriebssystemen ohne Netzrückspeisung für erhebliche Effizienzsteigerungen. Durch diese Maßnahme kann nicht nur die Energieeffizienz, sondern auch die Kosteneffizienz erheblich gesteigert werden. Daneben kann noch eine deutliche Verbesserung der CO2-Bilanz erreicht werden. Zusätzlich zu den energetischen Aspekten werden auch die Einsparungen beziehungsweise wirtschaftlichen Aspekte im Berechnungsprogramm berücksichtigt.