Forschungsprojekt arbeitet an Effizienzsteigerung von E-Antrieben

Wissenschaftler der TU Dresden erforschen gemeinsam mit den Unternehmen ZF, Magna Powertrain, Schaeffler und Porsche, in einem Projekt, wie die verschiedenen Komponenten der Antriebe von elektrischen Fahrzeugen effizienter werden können.

Das Projekt wird über drei Jahre mit 180.000 Euro von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) gefördert. Die Ergebnisse in Form eines Software-Tools sollen nach Projektabschluss von den beteiligten Industriepartnern direkt in die Anwendung überführt werden.

Größere Batteriekapazitäten sind das eine, doch die Reduzierung des Energieverbrauchs durch energieeffiziente Antriebstränge ist eine weitere wesentliche Maßnahme zur Steigerung der Reichweite von Elektrofahrzeugen. „Erst wenn wir das Gesamtsystem betrachten und das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten in konkreten Fahrzyklen oder Fahrzeuganwendungen analysieren, können wir das Energiemanagement der Antriebe wesentlich verbessern“, so Dr. Volkmar Müller von der Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe der TU Dresden.

Im Forschungsprojekt „Auswahlsystematik für energieeffiziente Antriebstränge in rein elektrischen Straßenfahrzeugen“ werden im ersten Schritt einzelne Komponenten im elektrischen Antriebsstrang der Fahrzeuge analysiert: von der Batterie, dem Wechselrichter und dem Traktionsmotor bis hin zum Getriebe. Da die Wirkungsgrade der einzelnen Bauteile während der Fahrt nicht konstant bleiben, sondern z.B. von der momentanen Geschwindigkeit und dem Drehmoment stark beeinflusst werden, könne selbst bei einer alleinigen Fokussierung auf den Einsatz effizientester Komponenten nur wenig Energie eingespart werden.

Um die bestmögliche Antriebskonfiguration zu ermitteln, werden eine Reihe verschiedener Aspekte betrachtet. Dazu zählen Fahrzeugklasse, Einsatz des Fahrzeuges (Kurz-, Mittel- oder Langstrecke) oder auch in welchen Ländern es zum Einsatz kommen soll. Die Ingenieure wollen sich darüber hinaus die für Kunden und Hersteller relevanten Fahrzeugeigenschaften wie Fahrleistung, Reichweite und Kosten anschauen. Eine automatisierte Auswahlsystematik soll alle Projektierungsfreiheitsgrade unter Nutzung einer „umfangreichen Datenbasis“ der Antriebskomponenten bzw. selbst erarbeiteter generischer Daten anschauen. Daraus werden Empfehlungen für die Projektierung der technisch sinnvollen Antriebstränge für verschiedene Anwendungen abgeleitet.
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