Bedingt durch die Betriebsweise des 'Autarken Hybrid' wird die Batterie von dem als Generator wirkenden elektromechanischen Energiewandler aufgeladen. Bei geringer Leistungsanforderung durch den Fahrer treibt der Wandler das Fahrzeug an. Der Wirkungsgrad aller Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs geht somit quadratisch in die elektrische Energiebilanz ein. Für die Kraftstoffeinsparung ist deshalb ein hoher Wirkungsgrad dieser Komponenten entscheidend. Als Ziel wurde definiert, daß der Wandler mindestens 90 %, der Wechselrichter mindestens 95 % Wirkungsgrad erreichen soll. Der Antrieb ist so auszulegen, daß die geforderte Dauerleistung bei einer Drehzahl des Verbrennungsmotors von 2000 Upm erreicht wird. Ab diesem Wert bis zur Maximaldrehzahl des Verbrennungsmotors von ca. 6000 Upm soll die Leistung, wenn möglich, konstant bleiben. Das entspricht einer Drehzahlspreizung von 1 : 3. Die Überlegungen zur Kraftstoffeinsparung zeigen, daß bei einer elektrischen Antriebsleistung von 8 kW die Einsparung maximal ist. Um ein gutes Beschleunigungsverhalten sowie einen akzeptablen rein elektrischen Betrieb zu erreichen, sollte der elektrische Antrieb kurzfristig die doppelte Leistung bzw. doppeltes Moment abgeben können. Beim Vergleich von verschiedenen Antriebsaggregaten ergab sich, daß für den Wechselrichter und den elektromechanischen Energiewandler keine handelsüblichen Geräte in Frage kommen. Sowohl der Wandler als auch der Wechselrichter müssen optimiert werden, um den für den elektrischen Antrieb geforderten hohen Wirkungsgrad erreichen zu können. Das angestrebte geringe Gewicht bedingt eine sehr kompakte Bauweise von Wechselrichter und Motor. Diese kann nur durch den Einsatz einer Flüssigkeitskühlung bei beiden Komponenten verwirklicht werden. Der Forderung nach einem geringen Gewicht des Wandlers kann entweder durch den Einsatz schnellaufender Motoren oder durch Verwendung spezieller Motortypen mit höchster Leistungsdichte entsprochen werden.
Elektrische Antriebsaggregate für den Autarken Hybrid
Tagung der VDI-Gesellschaft Energietechnik, Rationelle Energienutzung bei Hybridfahrzeugen, 1995 ; 161-177
VDI-Berichte ; 1225
1995
17 Seiten, 11 Bilder, 12 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Elektrische Antriebsaggregate fuer den Autarken Hybrid
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