Elektrifizierung in der Fahrzeugtechnik

Grundlagen und Anwendungen
 
 
Hanser, Carl (Verlag)
  • 1. Auflage
  • |
  • erschienen am 13. Oktober 2017
  • |
  • 330 Seiten
 
E-Book | PDF mit Wasserzeichen-DRM | Systemvoraussetzungen
978-3-446-45364-7 (ISBN)
 
Der Leitfaden für die Elektrifizierung von Fahrzeugen

Wie kann der heutige Fahrzeugingenieur auf die zunehmende Elektrifizierung in seinem Bereich gut vorbereitet sein? Welche Fragestellungen zu modernen Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen entstehen hier?

Dieses Lehrbuch bietet, neben der Einführung in die Grundlagen der Fahrzeugmechatronik, Antworten bezüglich der Energieflüsse in den verschiendene Spannungsebenen moderner Bordnetze und der komplexen Antriebssysteme.
Dazu stehen die verschiedensten Antriebskomponenten für Produktlösungen und leistungsfähige ingenieurwissenschafltiche Werkzeuge für die Auslegungen zur Verfügung, die hier anschaulich und prägnant vorgestellt werden.

Übungsaufgaben und verschiedene Beispiele runden das erlernte Wissen ab. Diese befinden sich unter www.hanser-fachbuch.de/fahrzeugtechnik
  • Deutsch
  • München
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  • Deutschland
  • 19,10 MB
978-3-446-45364-7 (9783446453647)
3446453644 (3446453644)
http://dx.doi.org/10.3139/9783446453647
weitere Ausgaben werden ermittelt
Prof. Dr. habil. Oliver Zirn lehrt an der Hochschule Esslingen (Fakultät Fahrzeugtechnik) Elektrotechnik sowie Antriebstechnik und ist darüber hinaus als Privatdozent für Werkzeugmaschinenmechatronik an der ETH Zürich tätig.
1 - Vorwort [Seite 6]
2 - Inhaltsverzeichnis [Seite 8]
3 - 1 Einleitung [Seite 12]
4 - 2 Grundlagen der Elektrotechnik [Seite 15]
4.1 - 2.1 Gleichstromnetzwerke [Seite 15]
4.1.1 - 2.1.1 Hydraulisch-elektrische Analogiebetrachtung [Seite 17]
4.1.2 - 2.1.2 Ohm'sches Gesetz, Knoten- und Maschenregel [Seite 22]
4.1.3 - 2.1.3 Spannungs- und Stromquelle [Seite 34]
4.1.4 - 2.1.4 Superposition [Seite 42]
4.1.5 - 2.1.5 Knotenpotenzialverfahren [Seite 45]
4.2 - 2.2 Elektrisches Feld [Seite 54]
4.2.1 - 2.2.1 Elektrische Feldstärke und elektrischer Fluss [Seite 55]
4.2.2 - 2.2.2 Kapazität [Seite 58]
4.2.3 - 2.2.3 Feldeffekt-Transistor [Seite 62]
4.3 - 2.3 Magnetisches Feld [Seite 65]
4.3.1 - 2.3.1 Magnetischer Fluss und magnetischer Kreis [Seite 66]
4.3.2 - 2.3.2 Induktionsgesetz und Selbstinduktivität [Seite 76]
4.3.3 - 2.3.3 Kraftwirkungen im Magnetfeld [Seite 84]
4.4 - 2.4 Wechselstromnetzwerke [Seite 89]
4.4.1 - 2.4.1 Darstellung im Zeitbereich [Seite 90]
4.4.2 - 2.4.2 Komplexe Wechselstromrechnung [Seite 92]
4.4.3 - 2.4.3 Netzwerke an veränderlicher Frequenz [Seite 99]
4.4.4 - 2.4.4 Schein-, Wirk- und Blindleistung [Seite 103]
4.5 - 2.5 Nichtharmonische periodische Signale [Seite 105]
4.5.1 - 2.5.1 Fourier-Analyse und Spektrum [Seite 105]
4.5.2 - 2.5.2 Fourier-Transformation [Seite 108]
4.6 - 2.6 Transiente Vorgänge [Seite 110]
4.6.1 - 2.6.1 Analyse transienter Vorgänge im Zeitbereich [Seite 111]
4.6.2 - 2.6.2 Laplace-Transformation [Seite 115]
4.7 - 2.7 Literatur [Seite 121]
5 - 3 Grundlagen der Modellbildung [Seite 122]
5.1 - 3.1 Mechanische Strukturen [Seite 122]
5.1.1 - 3.1.1 Einmassenschwinger [Seite 123]
5.1.2 - 3.1.2 Zweimassenschwinger [Seite 128]
5.1.3 - 3.1.3 Beschreibung in modalen Koordinaten [Seite 131]
5.2 - 3.2 Thermalanalyse [Seite 134]
5.2.1 - 3.2.1 Grundlagen der Thermalanalyse [Seite 134]
5.2.2 - 3.2.2 Thermische Mehrkörpersysteme [Seite 137]
5.3 - 3.3 Elektrochemische Energiespeicher und Wandler [Seite 141]
5.3.1 - 3.3.1 Akkumulatoren [Seite 141]
5.3.2 - 3.3.2 Brennstoffzelle [Seite 144]
5.4 - 3.4 Literatur [Seite 145]
6 - 4 Simulation mechatronischer Systeme [Seite 146]
6.1 - 4.1 Modellbildung [Seite 147]
6.2 - 4.2 Systemidentifikation und messtechnische Validierung [Seite 153]
6.3 - 4.3 Ingenieurwissenschaftliche Softwarewerkzeuge [Seite 157]
6.3.1 - 4.3.1 MATLAB [Seite 158]
6.3.2 - 4.3.2 Simulink [Seite 166]
6.3.3 - 4.3.3 MATLAB-/Simulink-Kurzreferenz mit Beispielen [Seite 170]
6.4 - 4.4 Literatur [Seite 177]
7 - 5 Elektrische Antriebstechnik [Seite 179]
7.1 - 5.1 Gleichstrommaschine [Seite 180]
7.1.1 - 5.1.1 Permanentmagnetisch erregte Gleichstrommaschine [Seite 181]
7.1.2 - 5.1.2 Elektronisch kommutierte Gleichstrommaschine [Seite 193]
7.2 - 5.2 Drehfeldmaschinen [Seite 203]
7.2.1 - 5.2.1 Vom Drehstrom zum Drehfeld [Seite 203]
7.2.2 - 5.2.2 Asynchronmaschine [Seite 205]
7.2.3 - 5.2.3 Synchronmaschine [Seite 213]
7.3 - 5.3 Bewegungswandler und Antriebsanpassung [Seite 220]
7.3.1 - 5.3.1 Reihengesetzmäßigkeiten elektrischer Maschinen [Seite 220]
7.3.2 - 5.3.2 Bewegungswandler [Seite 222]
7.4 - 5.4 Workshop BLDC-Motor [Seite 227]
7.4.1 - 5.4.1 Motorbetrieb [Seite 228]
7.4.2 - 5.4.2 Bremsbetrieb [Seite 233]
7.5 - 5.5 Literatur [Seite 234]
8 - 6 Ansteuerung elektrischer Antriebe [Seite 235]
8.1 - 6.1 Regelstrecke und Spannungssteuerung [Seite 236]
8.2 - 6.2 Strom- und Momentenregler [Seite 238]
8.3 - 6.3 Drehzahl- und Geschwindigkeitsregler [Seite 241]
8.4 - 6.4 Feldorientierte Regelung [Seite 248]
8.5 - 6.5 Positionsregler und Führungsgrößengenerierung [Seite 255]
8.6 - 6.6 Workshop Antriebssimulation [Seite 258]
8.6.1 - 6.6.1 Spannungsgesteuerter DC-Motor [Seite 259]
8.6.2 - 6.6.2 DC-Motor mit PI-Drehzahlregelung [Seite 262]
8.6.3 - 6.6.3 DC-Motor mit kaskadierter Lageregelung [Seite 264]
8.6.4 - 6.6.4 DC-Motor mit elastisch angekoppelter Last [Seite 266]
8.6.5 - 6.6.5 Lagegeregelte Servoachse mit elastischer Last [Seite 269]
8.7 - 6.7 Literatur [Seite 272]
9 - 7 Elektrifizierte Fahrzeugantriebe [Seite 273]
9.1 - 7.1 Fahrzeug-Längsmodell [Seite 274]
9.1.1 - 7.1.1 Prinzipieller Aufbau des Längsmodells [Seite 274]
9.1.2 - 7.1.2 Zugkraft und Lastmodell [Seite 277]
9.1.3 - 7.1.3 Antriebsstrangmodell [Seite 279]
9.1.4 - 7.1.4 Fahrermodell und Lastzyklus [Seite 282]
9.1.5 - 7.1.5 Implementierung in Simulink [Seite 286]
9.2 - 7.2 Elektrifizierte Traktionsantriebe [Seite 292]
9.2.1 - 7.2.1 Antriebskennlinie [Seite 293]
9.2.2 - 7.2.2 Reichweitenabschätzung [Seite 294]
9.2.3 - 7.2.3 Analytische Verbrauchsabschätzung [Seite 296]
9.3 - 7.3 Hybridfahrzeuge [Seite 300]
9.3.1 - 7.3.1 Betriebsarten von Parallelhybriden [Seite 302]
9.3.2 - 7.3.2 Nachhybridisierung von Pkw [Seite 306]
9.3.3 - 7.3.3 Hybridisierungspotenziale von Nutzfahrzeugen [Seite 310]
9.4 - 7.4 Workshop elektrifizierte Ultraleicht-Fahrzeuge [Seite 318]
9.5 - 7.5 Literatur [Seite 324]
10 - Sachwortverzeichnis [Seite 326]

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