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BSc in AutomobiltechnikBIBEBUVARealisation Range Extension Modec E-LKWFahrzeugelektrik, -Elektronik / Betreuer: Prof. Kurt Hug, Andreas Meier, Reto Gasser, Andreas KessiExperten: Carlo Bosia, Philippe BurriProjektpartner: Ferme des Trois Epis Sàrl, 1860 AigleDie Firma «Ferme des Trois Epis» (f3e) in Aigle ist ein zukunftsorientiertes Unternehmen, das schon heuteseinen Energiebedarf zur Produktion aus der hauseigenen Photovoltaikanlage deckt. Im Zuge der Umstellungauf eine Fahrzeugflotte ohne fossile Treibstoffe gelangte der Auftraggeber mit seinen Ideen und Visionenan die Berner Fachhochschule in Biel. Der Schwerpunkt dieser Bachelor Thesis liegt in der Optimierungder Reichweite und des Energieverbrauchs eines bereits im Verkehr stehenden Elektro-Lastwagens derMarke «Modec» mit einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie.AusgangslageBereits während den beiden Projektarbeitendes dritten Studienjahres2011/2012 hat sich unserTeam mit der Thematik der RangeExtension befasst. In der Projektarbeit1 wurden verschiedene Variantenausgearbeitet, wobei einedavon in der Projektarbeit 2 detailliertin Bezug auf die Realisierbarkeitder Reichweitensteigerunguntersucht wurde. Dabei sind Fragenstellungenim Bereich der Batteriethermikund des Innenwiderstandesaufgetreten, welche in derBachelor Thesis anhand von Messungenuntersucht werden. Diesschliesst auch eine Energieverbrauchsmessungam Fahrzeugmit ein.Die hohen Energieverluste durchdas manuelle Schiebetürsystemam passiv gekühlten Aufbau desModec E-LKW und die unbefriedigendeSituation am Seitentürsystemwird erneut aufgegriffen. Begleitendzu den Arbeiten wird dieFrage rund um den gesamtenEnergieverbrauch am Kühlaufbauerarbeitet und mittels eines Schaltungsmodellssimuliert.MessungenZuerst wurde eine Verbrauchsmessungam Modec E-LKW mitdem TeleTRUCK-Modul durchgeführt,welches alle relevanten Parameterauf dem CAN-Bus aufzeichnenkonnte. Weiter wurde derEnergieverbrauch der Nebenaggregategemessen, um daraus einEnergieflussdiagramm des Fahrzeugszu erstellen. Für die Labormessungenwurde eine eigensdafür hergestellte Batteriebox verwendet,um die Temperaturentwicklungbei den jeweiligen Betriebsbedingungennachzustellen.Dazu wurde die Batterie in einerKältekammer auf die gewünschteStarttemperatur gebracht.Der Kühlaufbau wurde mit einemHeizgerät erwärmt und dabei sinddie Temperaturen und Spannungenerfasst worden. Die Datendienten als Grundlage für dasthermische Modell des Kühlaufbaus.ErgebnisseDie Ergebnisse zeigen, dass sichdie einzelnen Zellen bei den im Alltagauftretenden Strömen nichtübermässig erwärmen. Um eineunterschiedliche Zellalterung zuvermeiden ist eine Batteriekühlungdennoch empfehlenswert. DerInnenwiderstand der analysiertenZellen verhielt sich entsprechendder Theorie. Das heisst, bei tiefenTemperaturen (–20°C) ist der Innenwiderstandmit 6–10 mΩ proZelle rund 10-mal grösser als beierhöhten Temperaturen (+40°C).Was den Energieverbrauch des E-LKWs betrifft, so liegt dieser beider ausgeführten Messfahrt bei470 Wh/km.Im Detailkonzept der beiden Türsystemekonnte ein funktionierendesMuster ausgearbeitet werden.Dabei wurde das Rolltor an dasneue Seitentürsystem angepasst,die Führungen des Schiebetürsystemsoptimiert und beide Systememit einer automatischen Steuerungversehen. Der Energieverlustrund um den Kühlaufbau wurdeanalysiert und mittels Simulationwurden verschiedene Türöffnungs-Szenarienim Zusammenhangmit der Auslieferung nachgestellt.Zusätzlich wurde derEnergieverbrauch zur Betätigungder beiden Türsysteme ausgerechnetund mit 120 Wh pro Tag alsvernachlässigbar klein eingestuft.Energieflussdiagramm Modec E-LKWDominic Sahlid.sahli@gmx.chStefan Sempachssempach@bluewin.chti.bfh.ch89