Der Einsatz von elektrischen oder elektrifizierten Antriebssträngen nimmt zu. Aufgrund der Charakteristika einer elektrischen Maschine, der Leistungselektronik und des Energiespeichers sowie der diversen Fahrzeuganforderungen wie zum Beispiel Steigfähigkeit, Beschleunigung und Endgeschwindigkeit, bedarf es eines Getriebes, das die Eigenschaften der elektrischen Komponenten bestmöglich nutzt und somit als Gesamtantrieb (Getriebe, E-Maschine, Leistungselektronik und Energiespeicher) die Fahrzeuganforderungen erfüllt. Getrag hat dazu Methoden entwickelt, um elektrische Antriebssysteme ganzheitich zu betrachten und kundenspezifisch auszulegen. Im vorliegenden Beitrag werden die Auslegungen großer E-Maschinen (High-Torque) und hochdrehender E-Maschinen (High Speed) verglichen. Die Kombination einer hochdrehenden E-Maschine mit einem effizienten schrägverzahnten Zahnradgetriebe ermöglicht bei vergleichbarem Abtriebsdrehmoment eine kompaktere und leichtere Einheit. Aus diesem Grund sind Getriebe-Motor-Kombinationen (so genannte Getriebemotoren), nicht nur im Automotive-Bereich, sondern in sämtlichen Gebieten der Antriebstechnik. Mit Hilfe einer ganzheitlichen, durchgängigen Simulationswerkzeugkette können bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Projektes aussagekräftige Antworten auf unterschiedliche Fragestellungen zu dem geplanten System geliefert werden. Getrag verwendet für die erforderlichen Simulationen selbst entwickelte Programme und verfügt über eine Datenbank mit Modellparametern für eine Vielzahl von Hybridantriebsvarianten und -topologien sowie von rein elektrischen Antrieben. Im Beitrag werden auf Basis der Simulationen zwei unterschiedliche Auslegungen dargestellt. In dem hier gewählten Vergleich wurde bei einer wirkungsgradorientierten Schaltstrategie (mit Schaltsperre bei hohen Beschleunigungen) und dem zweigängigen High-Speed-Antrieb eine Kraftstoffverbrauchseinsparung gegenüber dem Eingang-High-Torque-Antrieb von zirka 18 % erreicht. Vergleicht man einen Eingang-Antrieb mit einem zweigängigen Antrieb, beide ausgestattet mit gleicher E-Maschine, so ergeben sich je nach Fahrzeugkonfiguration Verbrauchsvorteile von zirka 5 bis 10 % für den zweigängigen Antrieb, in Extremfällen auch deutlich mehr. Mit einem Zweiganggetriebe und einer High-Speed-E-Maschine kann bei optimaler Auslegung das Zugkraftdiagramm erweitert und der Gesamtenergiebedarf gesenkt werden. Dies kann bei identischer Reichweite für die Reduzierung des elektrischen Energiespeichers genutzt werden.


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    Titel :

    Auslegung und Implementierung bedarfsgerechter elektrischer Antriebe


    Beteiligte:

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    5 Seiten, 4 Bilder, 5 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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