Dezentrale elektromotorische Antriebseinheit

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1 Wir mobilisieren Ihren Erfolg Arbeitsfeld Elektromobilität - Forschergruppe emobil Dezentrale elektromotorische Antriebseinheit Thüringer Forum Mobilität Seite 1

2 Inhalt 1. Vorstellung der Forschergruppe 2. Vorstellung des Projektes 3. Schwerpunktthemen der Forschung 4. Ausblick Wohin soll die Reise gehen? Seite 2

3 Die Forschergruppe emobil Seite 3

4 Die Forschergruppe Prof. Tobias Reimann Industrieelektronik Prof. Andreas Bund Elektrochemie und Galvanotechnik Prof. Jürgen Petzoldt Leistungselektronik Laufzeit: Dr. Andreas Möckel Elektrische Maschinen Seite 4

5 Der Industriebeirat Thema: automotive engineering Thema: Leistungselektronik Thema: Leistungselektronik Thema: Leistungshalbleiter Thema: EMV Thema: Batterieladetechnik/ Antriebstechnik Thema: Leistungshalbleiter/ packaging technology Thema: automotive engineering Thema: Elektrische Maschinen Thema: Landmaschinen/ automotive engineering Thema: Materialforschung Thema: Li-Ionen Batterien Thema: Elektrische Maschinen/ Magnetkreisauslegung Seite 5

6 Das Projekt emobil Seite 6

7 Konzept der dezentralen Antriebseinheit Parameter des Demonstrators: Elektrische Leistung P el = 25 kw Motorspannung U m = V Nennstrom (Motor) I m_nom = 500 A Spitzenstrom (Motor) I m_dyn = 600 A Nenndrehzahl n nom = 3000 Umin -1 Leistungsfluss: blau = fahren grün = bremsen Seite 7

8 Ziel: Verschiedene Fahrzeuge eine Antriebseinheit Dezentrale Antriebseinheit Kleinwagen, Stadtwagen oder Hybridfahrzeug Kompaktwagen Oberklassewagen, Kleintransporter Hauptenergiespeicher Kombination von 1, 2 oder 4 Antriebseinheiten (Parallelbetrieb) Nutzung in verschiedenen Fahrzeugklassen Designziele: hohe Systemeffizienz geringes Systemgewicht Preisvorteil durch Gleichteilestrategie Seite 8

9 Die dezentrale Einheit Labordemonstrator Li-Ionen-Batterie Umrichter Lastmaschine Lastmaschine Motor Umrichter Supercap Umrichter Motor Dezentrale Antriebseinheit Seite 9

10 Die Schwerpunktthemen & erreichte Ziele emobil Seite 10

11 Forschungsschwerpunkte Forschergruppe emobil Sicherheit 48V-Antriebskonzept Schutzkleinspannung IEC Keine gefährliche Spannung (> 60V DC) im System Batteriesicherheit durch Additive Überladeschutz durch Elektrolyt-Additive Brandschutz durch Elektrolyt-Additive Batteriezustandsbestimmung SOC; SOH Servicefreundlichkeit 48V-Konzept Service- und Wartungsfreundlichkeit Personenschutz (keine Hochspannung V) Seite 11

12 Forschungsschwerpunkte Forschergruppe emobil Reichweite Kombination von Kurzzeitspeicher und Batterie Verbesserung der Batterieausnutzung Batteriezustandsbestimmung SOC; SOH Verbesserung der Batterieausnutzung Aktives Batteriemanagementsystem Verbesserung der Batterieausnutzung Kosten modulare Antriebskonzept (1, 2 oder 4 Einheiten) Baukastensystem/ Gleichteilestrategie optimiertes Motordesign Standardwerkstoffe Integrierte Motor-Umrichter-Einheit Seite 12

13 Veröffentlichungen 28 Veröffentlichungen aus den Arbeitsgebieten der Forschergruppe eingereicht/ veröffentlicht Patentideen in Diskussion Seite 13

14 Die Zukunft emobil Seite 14

15 Ausblick Forschungsziele emobil 2.0 Integrierte Motor-Umrichter-Einheit Hochstrom-Niedervolt-Technik Basis Know-How Schwungradspeicher Basis Know-How dynamischen Energiespeichers mit Kostenvorteilen Fahrzeugintegration Integrationsplattform Think City Leistungsflussoptimierung Batterieausnutzung Basis Know-How Batterielebensdauerdiagnose Vorhersage der Batterielebensdauer (SOH) Basis Know-How Seite 15

16 Thüringer Innovationszentrum Mobilität - Ein Verbundprojekt - Seite 16

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