Methoden zur Anwendung bei Energieerzeugung und -verwendung:
Rekuperation, Powermanagement und Nachhaltigkeit bei Antriebssystemen sowie der Windenergie
Projekte im Forschungsfeld werden aktuell bearbeitet durch
Söffker, D; Liu, Y.; Ibeh, A.; Moulik, B.; Nijri, J.

Frühere Bearbeiter/innen:
Dettmann, K.; Karbaschian, M.; Marx, M., Özbek, M.

Im Kontext energieoptimaler Antriebe sowohl der Fahrzeugtechnik (hybridelektrisch, hybridhydraulisch), von Windkraftanlagen wie auch der industriellen Antriebstechnik sind Fragestellungen zur Modellbildung, Simulation von Komponenten und Systemen sowie spezifische Aspekte zur sowohl experimentellen wie auch industriepraktischen Umsetzung hinsichtlich Energieoptimalität und Komponentennachhaltigkeit (z. B. von Li-O-Batterien und Brennstoffzellen) von zentraler Bedeutung.

Schwerpunkte der Forschung am Lehrstuhl SRS sind seit 2007 alle Fragestellungen im Kontext hybrider Antriebstechnik, wie sie für zukünftige Fahrantriebssysteme von Bedeutung sind, insbesondere hinsichtlich

  • der Modellbildung und Regelung von Komponenten (Speichersysteme (Batterie, SuperCap, etc.), Wandler (z. B. DC DC-Wandler, Motoren, Brennstoffzelle u.ä.),
  • der Regelung der Gesamtsystemdynamik (Powermanagement/Energiemanagement) unter Beachtung von Aspekten der Effizienz, Alterung etc. von Komponenten.

Wir sind Forschungsstelle der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) des VDMA im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung.

Im Rahmen der Forschung zur Dynamik von Windenergieanlagen werden Fragestellungen zu

  • neuartigen Regelungskonzepten (Powermanagement des Antriebs) sowie
  • zur (struktur-)lebensdaueroptimalen (insbesondere von Lagerungen sowie von Fasterverbundbauteilen) Regelung der Anlage bearbeitet.

Experimentell stehen dem Lehrstuhl hierzu zahlreiche Versuchsträger zur Verfügung wie HiL-Versuch zur Hybridelektrik, HiL-Versuch zur Hyridhydraulik, DC-DC-Wandler in allen Varianten, Batterien, Batterieversuchsstände, HiL-Hydraulikzylinder zur Kraft- und Positionsregelung mit komplexer Sensorik (Position, Kraft, alle Drücke, alle Volumen, unterschiedliche Ventile).

Die Untersuchungen zur Windenergie basieren sowohl auf HiL-Versuchen wie auf zertifizierten Programmsystemen.

Wichtige, mehrfach peer-reviewte Publikationen der letzten Jahre aus diesem Bereich (Stand März 2015):

  • Karbaschian, M.A.; Söffker, D.: Review and Comparison of Power Management Approaches for Hybrid Vehicles with Focus on Hydraulic Drives. Open Access Energy Research, Engineering and Policy Journal, Vol. 7, 2014, pp. 3512-3536.

  • Moulik, B.; Söffker, D.: Combined Voltage-Current Control of DC/DC Converters for Powermanagement of a Multi-Power Source Hybrid with HIL Tests. Proc. ASME 2014 Dynamic Systems and Control (DSC) Conference, Vol. 2, 2014, pp. V002T36A003.

  • Özbek, M.; Wang, S.; Marx, M.; Söffker, D.: Modeling and control of a PEM fuel cell system: A practical study based on experimental defined component behavior. Journal of Process Control, Vol. 23, No.3, March, 2013, pp. 282-293.

  • Moulik, B.; Karbaschian, M.A.; Söffker, D.: Size and parameter adjustment of a hybrid hydraulic powertrain using a global multi-objective optimization algorithm. 9th IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, Beijing, China, October 15th - 18th, 2013.

  • Söffker, D.; Wang, J.; Schiffer, S.; Marx, M.; Fu, X.: Know your options - Interfacing consequences and forecasted performance analysis: A concept for the novel type of information system KYO-ICPA. 12th IFAC/IFIP/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design, and Evaluation of Human-Machine Systems, Las Vegas, Nevada, USA, August 11-15, 2013.

  • Söffker, D.; Özbek, M.; Marx, M.: Powermanagement eines hybridelektrischen Antriebs Auslegung, Optimierung und Leistungsregelung. at - Automatisierungstechnik, Vol. 58, No. 10, Oktober, 2010, S. 580-589.