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Jedes Watt zählt

Intelligentes Energie- und Leistungs-Management für die Autos von morgen

27. Juli 2012, 11:14 Uhr | Von Hans-Ulrich Michel, Andreas Barthels und Gregor Walla

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Fortsetzung des Artikels von Teil 6

Implementierung der vorgestellten Konzepte

Um das ganze Potential des neuartigen Energie- und Leistungs-Managements zeigen zu können, werden die vorgestellten Konzepte, zusätzlich zu den simulativen Untersuchungen, auch auf echter Hardware implementiert und verifiziert. Dazu wird am Fachgebiet Energiewandlungstechnik der Technischen Universität München ein Demonstrator aufgebaut, der auf der Karosserie einer BMW-7er-Limousine mit dem dazugehörigen Kabelbaum basiert (Bild 6).

Die IT-Architektur wird durch eine Vielzahl von Steuergeräteprototypen (Dummy-ECUs) realisiert, die über CAN und Ethernet vernetzt sind. Um die verschiedenen Degradationsmechanismen evaluieren zu können, wird bei den selbst entwickelten Steuergeräten eine aus mobilen Anwendungen stammende ARM-CPU eingesetzt, die in zahlreichen Leistungszuständen betrieben werden kann. Des Weiteren können mit Hilfe eines FPGAs in Kombination mit einem CAN-Transceiver Leistungszustände abgebildet werden, bei denen das gesamte Steuergerät, also auch die CPU, schlafen gelegt werden kann.

Die Verbraucher im Bordnetz werden durch elektronische Lasten mit unterschiedlichen Dynamikeigenschaften nachgebildet. Dadurch besteht die Möglichkeit, reale Belastungsszenarien im Kabelbaum sowie die resultierenden Spannungseinbrüche an den Steuergeräten nachzubilden. Die Steuerung der Lasten sowie die Messwerterfassung erfolgen über zentrale Prüfstandsrechner. Alle verbauten Dummy-ECUs sind mit einer Strom- und Spannungsmessung ausgestattet, sodass die Leistungsaufnahme jedes einzelnen Steuergeräts gemessen werden kann. Der gesamte Aufbau ermöglicht es dadurch, energiesparende sowie spannungsstabilisierende Mechanismen zu evaluieren.