Die Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen nimmt zu bis hin zum rein elektrischen Antrieb, dennoch wird der Verbrennungsmotor mindestens zwei weitere Jahrzehnte vorherrschender Antrieb bleiben. In der Übergangsphase werden verschiedene Konzepte parallel entwickelt, was sowohl finanzielle sowie inhaltliche Herausforderungen an die Automobilindustrie stellt. Deshalb sollten Antriebsstranglösungen entwickelt werden, deren Funktionsgruppen und Komponenten wiederverwendet werden können oder die einfach skaliert werden können. Ein Vorgehen wie bei der Einführung und Anwendung der Mechatronik bietet sich hier an, da hiermit signifikante Verbesserungen hinsichtlich der ganzheitlichen Optimierung aller Komponenten des Antriebsstrangs erreicht werden können. Im Beitrag wird zunächst der Stand der Technik bei der Traktionsbatterie, der Leistungselektronik und den Elektromotoren beleuchtet. Dabei zeigt sich, dass die geringe Speicherkapazität der Batterien eine Steigerung der Fahrzeugeffizienz verlangt, um den Energieeinsatz zu reduzieren. Nur ein ganzheitlicher Ansatz für das Gesamtfahrzeug, der Leichtbau, Aerodynamik, Klimatisierung und Heizung sowie Nebenaggregate und den elektrischen Antriebsstrang umfasst, kann dies erzielen. Im Beitrag werden derzeitige Schwachstellen der Topologie des elektrischen Antriebsstrangs erläutert, die einer optimalen Lösung entgegenstehen, wie zum Beispiel die harte Serienschaltung, die keine Eingriffsmöglichkeiten bei defekten Zellen bietet oder die schwankende Ausgangsspannung von Batterien, die vom Ladezustand abhängt und eine entsprechende Auslegung von Leistungselektronik und E-Motor auf maximale Spannung nötig macht.
Lessons learned von Mechatronik - ganzheitliche Optimierung des elektrischen Antriebsstrangs
Lessons learned from mechatronics - integrated optimization of the electrified power train
2011
10 Seiten, 6 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
ABTRIEBSDREHZAHLÜBERWACHUNG FÜR EINEN ELEKTRISCHEN ANTRIEBSSTRANGS
Europäisches Patentamt | 2023
|Abtriebsdrehzahlüberwachung für einen elektrischen Antriebsstrangs
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