Die Elektrifizierung des Antriebsstranges schreitet unter anderem auch getrieben durch wirtschaftliche und energiepolitische Rahmenbedingungen weiter voran, und inzwischen werden Hybrid- und elektrische Fahrzeuge von den Autofahrern als echte Alternative wahrgenommen, wie eine aktuelle Umfrage der Continental AG ergeben hat. Die Marktentwicklung zeigt, dass es in den nächsten Jahren keinen einheitlichen Standard geben wird. Es gibt eine breite Varianz bezüglich Leistungsklassen, Einbauräume und Antriebskonzepte. Diese haben zum Teil unterschiedliche oder auch gegensätzliche Anforderungen. Dies geht einher mit moderaten Markteintrittsvolumen verglichen mit den sonst üblichen Bauzahlen der am Markt etablierten Plattformen. Um die verschiedenen Anforderungen, wie die aktuell noch relativen geringen Stückzahlen, die unterschiedlichen technischen Anforderungen und die Preissensitivität, auf wirtschaftliche Art und Weise zu bedienen ist es notwendig, die verschiedenen Komponenten bereits in ihrer grundlegenden Auslegung modular und skalierbar zu gestalten. Auf diese Weise wird es möglich, verschiedene Produktvarianten auf einer zuverlässigen Basis zu erstellen. Dies umfasst alle Schlüsselkomponenten des elektrischen Antriebsstranges, angefangen beim Energiespeicher, über die Leistungselektronik bis hin zum elektrischen Motor. Beim Energiespeichersystem gibt es drei entscheidende Größen: Spannungslage, Energieinhalt, Leistung. Alle drei Größen werden durch Vielfache des Kernelementes, der Batteriezelle festgelegt. Hier beginnt auch die Modularisierung, wobei grundsätzlich zwei Standardzellen benötigt werden, eine energie- und eine leistungsoptimierte Zelle. Erstere zielt auf Elektrofahrzeuge, bei denen es darauf ankommt möglichst viel Energie bereitzustellen um eine möglichst große Reichweite des Fahrzeuges bieten zu können. Die Leistungselektronik umfasst den Pulswechselrichter zum Antrieb der elektrischen Maschine und den Gleichstromwandler zum Wechsel zwischen Hoch und Niedervoltbereich. Ein Kernstück dieses Baukastens ist das Leistungsmodul, welches in verschieden Varianten für die jeweiligen Leistungsbereiche vorliegt. Dabei überlappen die darstellbaren Leistungsbereiche leicht. Das DCDC Modul, welches in gleicher Art und Weise für verschiedene überlappende Lastbereiche konzipiert ist, bildet das zweite Kernmodul. Bei den elektrischen Maschinen sind Stator und Rotor die zwei wesentlichen Module.
Modulare Komponenten für wirtschaftliche Hybrid- und Elektrofahrzeuge
Modular components for cost effective hybrid and electric vehicles
2009
10 Seiten, 7 Bilder
Conference paper
German
Modulare Komponenten fuer wirtschaftliche Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge
Automotive engineering | 2009
|Komponenten und Systeme für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
Tema Archive | 2010
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