Elektromobilität. IAV IhrPartnerfürelektrischesFahren

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1 Elektromobilität IAV IhrPartnerfürelektrischesFahren 1

2 Ansprechpartner: Wolfgang Reimann Karsten Müller Engineering für das ganze Fahrzeug IAVisteinerderführendenEngineeringpartnerderAutomobilindustrieund beschäftigtweltweitüber4.000mitarbeiter. ZuunserenlangjährigenKundenzählen nahezualleautomobilherstellerundihre Systemzulieferer.Mitihnengemeinsam arbeitenwiranfortschrittlichenlösungen fürantriebsstrang,elektronikundfahrzeugentwicklung. Dabeibehaltenwirstetsdasgesamte FahrzeugimAuge undnichtnurdie einzelnekomponente.mitdiesem AnspruchbietetIAVsowohlFahrzeugherstellernalsauch-zulieferernunabhängige UnterstützungbeiderEntwicklungbiszur Serienreife. 2

3 Inhalt MobilitätimWandel 5 Seit20JahrenunterStrom 6 Performance 8 Energie 11 Komplexität 12 Fahren 15 3

4 Elektroauto: das Transportmittel der Zukunft?

5 MobilitätimWandel MitdemglobalenKlimawandelund derzunehmendensensibilisierung fürdieressourcenknappheithat dienachfragenachelektrofahrzeugeneine neuedimensionerhalten.politikund VerbraucherforderndieEntwicklungvon Elektrofahrzeugen,auchwegendes steigendenölpreises. GewünschtwirdzukünftigeinFahrzeug,das imhinblickaufökologie,reichweite,preis, Sicherheit,Qualität,KomfortundFahrspaß keinekompromisseeingeht.umdiesen Anforderungengerechtzuwerden,muss einelektrofahrzeugallespezifischeneigenschaftendiesesantriebskonzeptesberücksichtigen.allevorteileeineselektrischen Antriebsstrangeskönnennurdanneffektiv ausgenutztwerden,wenndasfahrzeugkonzeptweitgehendneudefiniertwird. AußerdemsindfürdieElektromobilitätganz neuegeschäftsmodellebezüglichder gewohnteninfrastrukturgefragt.kannein Verbrennungsmotornahezuallerortsin kurzerzeitaufgetanktwerden,sogibtes Stromtankstellennochlangenichtflächendeckend. Elektrofahrzeugesindnichteinfachnur FahrzeugemiteinemanderenMotor.Ihre großflächigemarkteinführungführtzueiner massivenveränderungindermobilitätswirtschaft.umdiesenkomplexenwandelzu gestalten,bedarfesstarkerundkompetenterpartner.iavhatjahrzehnteerfahrung mitderentwicklungvonelektrofahrzeugen. WiekönnenwirIhnen helfen? NeueTechnologienerfordernaußerdem neuelieferanten.diesemüssenindieneu angelegtewertschöpfungsketteder Automobilindustrieintegriertundfürdiese anspruchsvolleaufgabehinreichendqualifiziertwerden. 5

6 Seit20Jahren unterstrom Bereits1990hatIAVanderSerienentwicklungvonElektrofahrzeugen mitgearbeitet.indenfolgenden JahrenwurdenvieleweitereProjektefür Studien,Konzept-undSerienfahrzeugemit elektrischemoderhybridantriebrealisiert. UnsereReferenzeninteressierenSie? SprechenSieunsan,wirzeigenIhnengerne diereferenzprojektevoniavunderläutern IhnendiegewachseneKompetenzunserer Mitarbeiter. WirbietenunserenKundenaußerdem langjährigesknow-howinderserienentwicklungvonhybridfahrzeugen.durchdie EntwicklungenderjüngstenZeitbearbeiten wirzunehmendprojektefürfahrzeugemit Elektroantrieb. Strom: Basis für die Mobilität von morgen 6

7 Schon 1994 war IAV an der Entwicklung des Golf City Stromers (Golf III) beteiligt Wie wird das Auto der Zukunft aussehen? 7

8 Performance Ziel ist es, das Potenzial elektrischer Antriebsstränge optimal auszuschöpfen 8

9 Elektromotorenbietenmitihrem hohenwirkungsgradundhohen DrehmomentbesteVoraussetzungenfüreinenleistungsfähigenAntriebsstrang.DochdamitdieLeistungeffektivauf diestraßekommt,brauchtmaneinen Antriebsstrang,deroptimalaufdiese Aufgabevorbereitetist.Nebendem GetriebeundderLeistungselektronikspielt hiervorallendingendiebatterieeine entscheidenderolle.siebestimmtüberdie LeistungsfähigkeitunddieReichweiteeines Elektrofahrzeuges. UmdieVorteiledeselektrischenAntriebskonzeptesvollausschöpfenzukönnen, musseinelektrofahrzeuggänzlichneu entwickeltwerden.dasfahrzeugkonzept wirdnurdannerfolgreich,wennessichden BedingungenundEinschränkungendes elektrischenantriebsstrangesanpasst. Dasbeinhaltetaucheinesorgfältige PlanungallerNebenverbraucher.Energie isteinraresgutimelektrofahrzeug.jeder zusätzlicheverbraucherreduziertdie ReichweiteunddieLeistung.HiersindintelligenteKonzeptegefragt,diesorgsammit derinderbatteriegespeichertenenergie umgehen.damitdiesmöglichist,musses bereitsimentwurfeinganzheitliches KonzeptfürdasElektrofahrzeuggeben.Alle beteiligtendisziplinensolltendiesen Entwurfuntereinanderabstimmenund optimieren. SiebenötigenExpertenmitderKompetenz fürdasganzefahrzeug,fürdiedas EntwickelnvonElektrofahrzeugeneine Leidenschaftist?WirbegleitenSievonder Konzeptphaseüberdenabgenommenen PrototypbiszumSerienanlauf.Auch darüberhinausstehenwirfürqualitätssicherungundfeldbetreuungalspartner zurverfügung. KennenSieunsere Experten? Der Fahrspaß kommt auch bei Elektrofahrzeugen nicht zu kurz 9

10 Strom aus regenerativen Energiequellen ist die Basis für CO 2 -neutrale Elektrofahrzeuge 10

11 Energie DieBatterieisteinelementarer BestandteildesElektroantriebs. IhreSpeicherfähigkeitbestimmt wesentlichdiereichweiteundleistungsfähigkeitdeselektrofahrzeuges.die SpeicherfähigkeitfürEnergievonmodernen undzukünftigenbatterienistweitaus geringeralsdievonherkömmlichenkraftstoffen.dieshatunmittelbareauswirkungen,auchaufdiereichweite,diebei Elektrofahrzeugendeutlichgeringersein wirdalsbeifahrzeugenmitverbrennungsmotor. UmdieBatteriemitihrengesamtenPotenzialenzunutzen,isteintiefesVerständnis derchemisch-physikalischenvorgänge innerhalbderbatteriezellenerforderlich.es sindumfangreichesimulations-und Testeinrichtungennotwendig,umBatteriesystemefürdiespezifischenAnwendungsfällezuoptimieren.Diezellbezogene ÜberwachungdesLadezustandes entscheidetüberdiereichweiteund LebensdauerderBatterie.Hierfüristeine hochentwickelteüberwachungselektronik erforderlich. EineentscheidendeFragefürdieCO 2 - BilanzeinesElektrofahrzeugesistdie ProduktiondesStromes.Nurwennder StromausregenerativenEnergienbereitgestelltwird,kanneinElektroautosein Einsparpotenzialvollentfalten.Kommtder StromjedochausBraunkohlekraftwerken oderausdemklassischenstrommix,wieer z.b.indeutschlandvorherrscht,soistdie CO 2 -BilanzdesElektrofahrzeugesnicht besseralsbeieinemverbrennungsmotor. Batterieentwicklungindiesemkomplexen SpannungsfeldisteineAufgabefürSpezialisten,diedenBlickfürdasganzeFahrzeug nichtverlorenhaben. KennenSiebereits unserebatterieentwickler? AberauchdieKlimatisierungderBatterieist einwichtigeraspekt.batterienhabenein eingeschränktestemperaturfenster,indem sieeffizientsind.siemüssenregelmäßig geladenwerden.obdiesdurcheinestrom- tankstelleoderdurcheinenrange- Extendergeschieht,derFahrererwartet hiereineoptimaleversorgung.ökologische Gesichtspunktespielenhiereine entscheidenderolle. Elektrofahrzeuge benötigen eine Veränderung des Strommix 11

12 DieEntwicklungvonFahrzeugenmit elektrischemantriebbirgtviele Herausforderungen.Durchdie hohenspannungenundströme,die zwangsläufigineinemelektrofahrzeug auftreten,werdennichtnurneuetechnologienerforderlich.auchdiemethodikder Fahrzeugentwicklungunterliegtdadurch einemwandel.sobenötigenelektrofahrzeugenebendemelektronik-und 12-V-Bordnetzaucheinaufwendiges Hochvoltbordnetz. DerzunehmendeUmfanganelektrisch/ elektronischrealisiertenfunktionalitäten unddiehochgradigevernetzungder Komponentenerforderneineintensive PlanungderE/E-Architektur.DieHochvoltbordnetz-Technologieselbstbedarf einerumfangreichenadaptionandieanforderungenderautomobilindustrie. HoheSpannungenundStrömeproduzieren zwangsläufigelektromagnetischefelder. DieelektromagnetischeVerträglichkeitaller elektrischenkomponentenmussbereitsin derplanungundkonzeptionberücksichtigt werden,daspäteänderungenzuhohen Kostenführenkönnen.HoheSpannungen undströmebergenaberaucheinhohes Gefährdungspotenzial.Damitwederim normalenbetriebnochimschadensfall einegefährdungfürdiehandelnden Personeneintritt,sindumfangreiche Sicherheitsvorkehrungenzutreffen.Die funktionalesicherheitvonelektrofahrzeugenmussschonbeidenersten KonzepteneinintegralerBestandteildes Entwicklungsprozessessein,umspäte FehlerkorrekturennachMöglichkeitzu umgehen. ZuguterLetztmussalleszueinemfunktionierendenGanzenzusammengeführt werden.diegesamtintegrationistder PrüfsteinfürdieEntwicklungsarbeit.Hier zeigtsich,obdieentwicklungsprozesseim Vorfeldeffektivundvernetztverlaufensind. DasKonzeptsollaufdieStraße?EinSchritt aufdemwegzurserienreifeistder Prototyp.IAVhatumfangreicheErfahrungen,PersonalundEinrichtungenzum AufbauvonPrototypenmitHochvoltkomponenten. Komplexitätistdas Tagesgeschäftunserer Entwicklungsingenieure. KennenSiesieschon? 12 Komplexität

13 Elektronik ist zur Optimierung von Elektrofahrzeugen unverzichtbar 13

14 HMI: Schnittstelle zwischen Fahrer und Fahrzeug 14

15 Fahren DasFahreneinesElektrofahrzeuges sollspaßmachen.derautofahrer hataufgrundseinererfahrungenmit VerbrennungsmotoreneinehoheErwartung anelektrofahrzeuge.dieseerwartungen beziehensichauffahrdynamik,reichweite undkomfort.dabeiwillderfahrersichnicht umgewöhnenmüssen.erwillelektrisch fahren,jedochkeinekompromissebeim Fahrverhalteneingehen.EinElektrofahrzeug wirdaufabsehbarezeiteineeinschränkung imhinblickaufdiereichweitedarstellen. DerFahrerwirdlernenmüssen,mit geringenrestreichweitenzuleben.erhat denanspruchandasfahrzeug,dasses sichsoenergiesparendwiemöglichverhält. DasFahrzeugmussinderLagesein,eine großeanzahlanexterneninformationen, wiez.b.streckenprofile,hinzuzuziehen,um denverbrauchzuoptimieren.dafüristeine KommunikationzwischenFahrerund Fahrzeugunabdingbar.Daserforderliche Human-Machine-InterfacestelltdieSchnittstellezwischenFahrerundFahrzeugdar. EinegeringeRestreichweitedarfwährend derfahrtkeinenkompromissbeimkomfort erzwingen. BeiderMarkteinführungneuerKonzepteist esessenziell,bereitsfrühzeitigeinhinreichendesfeedbackdesautofahrerszu bekommen.wirermöglichenihnendie DurchführungvonFlottenversuchenmit automatischermessdatenerfassungund AuswertungfürmaximalvalideErgebnisse beiminimalemaufwand.dieanforderungen anelektrofahrzeugesindvielfältig.unsere IngenieurehabendenBlickfürdasganze Fahrzeug. WollenSieElektrofahrzeugemitden Augenunserer Ingenieuresehen? 15

16 IAV GmbH Carnotstraße Berlin Tel Fax

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