Angesichts der begrenzten Reichweite von batterieelektrischen Fahrzeugen wird davon ausgegangen, dass als Elektroautos in nennenswerter Stückzahl zunächst Klein- und Stadtfahrzeuge gebaut werden. ZF stellt hier einen elektrischen Achsantrieb vor, das als vollintegriertes elektrisches Antriebssystem für Klein -und Stadtfahrzeuge fungieren kann. Bei rein elektrische betriebenen Fahrzeugen ist ein anderes Konzept nützlich als bei einem hybriden Antriebsstrang, bei dem das elektrische Antriebssystem vollständig ausgenutzt wird. Sinnvoll ist vor allem die Betrachtung von kundenrelevanten Fahrzyklen zur Auslegung des Antriebsstrangs. Verlustleistungen im Antriebssystem können auf die Komponenten Getriebe, Elektromotor und Leistungselektronik verteilt werden, für die dann wiederum zwischen lastabhängigen und -unabhänigen Verlustleistungen getrennt wird. Es hat sich gezeigt, dass der Energieverbrauch des Motors sowie der Leistungselektronik nahezu identisch sind. Der Teillastwirkungsgrad des Antriebssystems ist damit von höchster Bedeutung und hat eine unmittelbare Folge für die Auswahl der optimalen Motortechnologie. Als erste Ausführung hat ZF für den Achsantrieb eine ASM umgesetzt, aber auch ein Synchronmotor mit Permanentmagneten wäre möglich. Als erste Getriebestufe wurde ein Planetengetriebe gewählt, für die zweite Getriebestufe ein Stirnradgetriebe. Der Achsantrieb übertrifft in der Reichweite den Benchmark, wiegt zwischen 25 und 30 kg weniger als vergleichbare Antriebe, ist kompakt, verlustarm und verfügt über eine optimierte Akustik. Die Leistungselektronik zeichnet sich aus als wirkungsgradoptimiertes Konzept mit Hochsetzsteller.
Elektrischer Achsantrieb für Pkw Anwendungen
2011
20 Seiten, 22 Bilder
Conference paper
German