Entwicklung von Produkt- und Systemtests für Energiespeichersysteme auf einem Hardware-in-the-Loop (HiL) System

Inhaltsangabe:Einleitung: Vor 125 Jahren begann die Geschichte des modernen Automobils. Zu dieser Zeit, im Jahr 1886, meldete Carl Benz seinen Motorwagen zum Patent an. In der Folgezeit bis Ende des 19. Jahrhunderts traten unterschiedliche, miteinander konkurrierende Antriebskonzepte hervor, die bis zur Serienreife entwickelt wurden. Noch um 1900 waren in den USA 40 Prozent der Automobile Dampfwagen, 38 Prozent Elektrowagen und 22 Prozent Benzinwagen. Doch 1912 beendete Charles Kettering mit der Erfindung des elektrischen Anlassers den größten Nachteil der Benziner: die mühsame Start-Kurbelei, die so vielen Autobesitzern Knochen zertrümmert oder sogar das Leben gekostet hatte. Eine hohe Reichweite, der niedrige Preis sowie die hohe Energiedichte der fossilen Kraftstoffe bedingten, dass sich der Hubkolbenmotor schließlich durchsetzen konnte. Bis in die heutige Zeit haben sich vor allem zwei Antriebskonzepte des Hubkolbenmotors durchgesetzt; Otto- und Dieselmotoren. Diese Antriebe wurden unter den Aspekten ‘Antriebsleistung, Drehmoment- und Drehzahlcharakteristik, Wirkungsgrad, Absolutverbrauch, Abgasemissionen, Bauform, Gewicht, Volumen, Produktionskosten, Komfort bei Bedienung und Betrieb, Lebensdauer und Wartung’ bis in die Gegenwart ständig weiterentwickelt und nahezu perfektioniert. Somit erreicht der mittlere Wirkungsgrad eines Otto-Motors derzeit im ‘Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ)’ Werte bis zu 20 Prozent. Der Wirkungsgrad eines Diesel-Motors erzielt sogar Werte bis zu 25 Prozent. Heutige Verbrennungsmotoren sind darüber hinaus hervorragend geeignet, um selbst hohe Emissionsanforderungen zu erfüllen. Dieselmotoren sind vor allem im Treibstoffverbrauch sehr gut aufgestellt. Dennoch ist eine weitere Reduktion der Abgasemissionen bzw. des Verbrauchs notwendig. Die Notwendigkeit ergibt sich vor dem Hintergrund der steigenden Anforderungen an die Reduktion von Schadstoffemissionen bei gleichzeitig hohen Treibstoffpreisen. Die Umweltverträglichkeit des Fahrzeugs ist auch in den Augen der Verbraucher ein Entscheidungsfaktor bei der Kaufwahl. Desweiteren lassen das hohe Sicherheitsbedürfnis, der Wunsch nach mehr Komfort und Benutzerfreundlichkeit seitens des Verbrauchers einen Zuwachs an elektrischen und elektronischen Systemen von 20 Prozent im Jahr 2003 auf 40Prozent im Jahr 2015 erwarten. Der Verbraucher setzt bei hohem Qualitätsanspruch niedrige Kosten voraus. Automobilhersteller stehen vor der Herausforderung unter Beachtung der [...]