RLE INTERNATIONAL Projektidee: Modulares Fahrzeugkonzept

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Pia Bärbel Grosse
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1 Workshop E-Fahrzeugentwicklung NRW RLE INTERNATIONAL Projektidee: Modulares Fahrzeugkonzept Köln, 07.Mai 2009

2 Elektromobilität NRW: Zielsetzung: Schnellstmöglich zukunftsfähige, elektrifizierte Fahrzeuge zur Markteinführung bringen Marktanteile auf dem Weg zum elektrischen Auto ausbauen Neue Automobilhersteller ansiedeln

3 Umsetzung im Bereich Fahrzeugentwicklung: Modulares elektrisches Fahrzeug mit: Modularem Leichtbau-Fahrzeugkonzept Modularem E/E-Konzept

4 Projektidee: Modulares Leichtbau-Fahrzeugkonzept Elektrofahrzeuge fordern aufgrund der hohen Kosten für Batteriekapazität erhöhte Anstrengungen zum intelligenter Leichtbau. Gleichzeitig muss jedoch, um eine Kostenkompensation sicherstellen zu können, das Fahrzeugkonzept modular, skalierbar und für unterschiedliche Fahrzeugvarianten konzeptioniert sein. NRW hat die Möglichkeit frühzeitig die Marktführerschaft zu erlangen, durch eine Kompetenzkonzentration durch NRW Entwicklungs-Kompetenzträger als auch Industrierealisierer wie z.b.: Fa. Trimet, Fa. Hydro, Fa. Alcoa, Fa. Honsel

5 Modulares Leichtbau-Fahrzeugkonzept Folgende Grundprämissen müssen in dem Leichtbaukonzept beinhaltet sein: Leichtbaukonzept > Spaceframe Kosten pro Einheit müssen mit steigender Jahres-Stückzahl sinken Dies bestimmt den Materialmix, die Halbzeuge, die Verbindungstechnologie und das Fertigungskonzept Hybrid Alu/Mg/CFK 2, Kosten pro Einheit Alu-Intensiv Stückzahl Fahrzeuge / Jahr Grad der Automatisation Hybrid Alu/Stahl % 80 % >90 %

6 Modulares Leichtbau-Fahrzeugkonzept Grundprämissen für Leichtbaukonzept (Forts.): Modular und skalierbar: Flexibles Spaceframe-Konzept ermöglicht unterschiedliche Fahrzeugvarianten Variables Package mit oder ohne range extender Crashstruktur auf heutigen Sicherheitsniveau unter Berücksichtigung der neuen Anforderungen durch die Batterie. Deformierbare Bereiche umgeben die harte Schutzzelle für Passagiere und Batterie. Basis Spaceframe Modul Variante Mini Van Modul Variante Van Castings Sheet shell Extruded profiles Modul Variante Van-Kommerziell

7 Package mit Range Extender Package skalierbarer Spaceframe Mini-Van Van Van-K Modulare Plattform Battery pack E-Motor Range extender

8 Package ohne Range Extender Package skalierbarer Spaceframe Mini-Van Van

9 Projektidee: Modulares E/E-Konzept: Modellbasierte Komponentenentwicklung o Ziel: Schnelle Entwicklung Baukasten für Elektrische Komponenten o Ziel: Flexibilität Standardisierte E/E-Architektur o Ziel: Robustheit

10 Grundidee der SIL SIL = In the Loop Vorteile: Ermöglicht die Durchführung von Testabläufen Beseitigung von vorzeitigen Fehlern Unterstützung im Entwicklungsstadium Modelle lassen sich mit einer HIL kombinieren Flexible Änderung anhand von Parametern Mathematisch präzise Nachbildung von Objekten und Bauteilen

11 Modellbasierte Komponentenentwicklung Erstellung eigener Modelle Um die Simulation eines Elektrofahrzeugs realitätsnah abzubilden und vollständig zu halten werden eigene Modelle entwickelt. Fahrzeugdynamik Beispiele dafür sind: High-Capacitors Berechnung der Fahrzeugdynamik Mechanische Komponenten wie Getriebe, Differential, Bremse etc. Teststrecke für Energieverbrauch Vorgehensweise: Physikalische Gesetze werden zusammengefügt und in einem gemeinsamen Block Integriert.

12 Baukasten für elektrische Komponenten PI-Regler Leistungssteuerung Motor 1. Erstellung eines Geschwindigkeitsreglers für einen Motor. 2. Generierung des Blockes in einen C-Code. 3. Implementierung des Codes in eine Target Hardware 4. Ausführung sowie Optimierung der vorhandenen SIL. Target Hardware Informationen für Optimierungen

13 Standardisierte Architektur Component ECU Firmware Standard API 2 VFB & RTE relevant API 1 RTE relevant API 0 API 3 Private s inside Basic possible Application Component Operating System Actuator Component Sensor Component Runtime Environment (RTE) Services Communication Basic ECU-Hardware... ECU Abstraction Microcontroller Abstraction Application Component Complex Device Drivers

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