Leistungsmanagement bei hybriden Antrieben in mobilen Arbeitsmaschinen: Fid-Bau Portal

Leistungsmanagement bei hybriden Antrieben in mobilen Arbeitsmaschinen

Filser, Rudolf

In Hybridantrieben werden elektrische Maschinen sowohl im motorischen als auch im generatorischen Betrieb eingesetzt. Verbraucher und Erzeuger können je nach Betriebszustand Leistung in das System einspeisen oder Leistung aus dem System entnehmen. Innerhalb eines Systems muss einerseits sichergestellt werden, dass die gesamte Verbraucherleistung die zur Verfügung stehende Leistung nicht übersteigt, auf der anderen Seite darf die gesamte von den Verbrauchern eingespeiste Leistung die maximale Aufnahmeleistung der Erzeuger nicht überschreiten. Zur Erfüllung dieser Anforderungen ist ein zentrales Leistungsmanagement erforderlich. Ein Leistungsmanagement wird mit Hilfe eines Ranglistenmodells erläutert. Es besteht aus den Komponenten, die ihre aktuelle Leistung melden und zukünftigen Leistungsbedarf anfordern und aus dem zentralen Management, das den angeforderten Leistungsbedarf koordiniert und für jede Komponente Grenzen für die zukünftige Leistungsaufnahme oder - abgabe festlegt. Das Leistungsmanagement fordert gegebenenfalls eine höhere Leistung von den Energiequellen des Systems an. Falls das nicht möglich ist, wird die Verbrauchsleistung der angeschlossenen Verbraucher begrenzt. Dies erfolgt nach festgelegten Prioritäten. Die Prioritäten können sich während des Betriebs z.B. aufgrund geänderter Fahrstrategien ändern. Die Komponenten müssen sich an die vorgegebenen Grenzen halten. Zusätzlich kann jede Komponente einen Wunsch für Leistungsaufnahme oder -abgabe äußern. Der Leistungsbedarf ändert sich dynamisch, z.B. durch Bedienung oder Umwelteinflüsse. Deshalb muss die Leistungsberechnung regelmäßig aktualisiert werden. Sinnvolle Zykluszeiten hängen von der jeweiligen Anwendung ab, und liegen typischer Weise im Bereich von 10 ms bis 100 ms. Als Leistungswert müssen die elektrischen Leistungen der Komponenten verwendet werden, damit das Leistungsgleichgewicht unabhängig von den Verlusten bestimmt werden kann.