// Elektrifizierte Antriebe
Die Zukunft der Mobilität beginnt jetzt!
Zwei große Ziele sollen durch Elektrifizierung von Antrieben erreicht werden: die Einhaltung der jeweils gültigen Emissionsgesetzgebung unter Minimierung der CO2-Signatur und die gleichzeitige Steigerung des Fahrkomforts. APL hat eine komplexe Methodenkette geschaffen, um Betriebsstrategien und Komponenten für einen energieeffizienten, emissionsoptimalen Realfahrbetrieb zu entwickeln.
Entwicklung elektrifizierter Antriebskonzepte
APL entwickelt zusammen mit seinen Kunden elektrifizierte Antriebe für Hybrid‑, Batterie-elektrische und Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Der Fokus liegt hierbei neben dem Gesamtantrieb und der Softwareentwicklung- und ‑parametrierung auch auf der Entwicklung von Systemkomponenten.
Entwicklung von Systemkomponenten
Bei der Entwicklung und Optimierung von Systemkomponenten werden vor allem die Ziele Funktionssicherheit und Betriebsfestigkeit verfolgt. APL nutzt dafür State-of-the-Art Berechnungs- und Simulationstools. Neben unserer Online-Messtechnik ist eine akkurate Bauteilvermessung vor und nach Test wesentlicher Bestandteil einer detaillierten Funktions- und Schadensanalytik.
Batterieentwicklung durch Test und Simulation
Um die Entwicklung der Traktionsbatterie zu optimieren, bietet APL ein umfassendes Portfolio aus Test und Simulationen an. Um die entscheidenden Synergien von der Batterypack-Ebene bis hinunter zur Zell-Ebene und deren Relevanz in der Antriebsstrangentwicklung darzustellen, werden verschiedene Simulationsmethoden, hauseigene Modelle und unterschiedliche kommerzielle Software-Pakete eingesetzt. Die Spannweite reicht dabei von CFD-Berechnungen über elektrisch-thermische und physikalisch-chemische Batteriemodelle bis hin zu Gesamtfahrzeugsimulationen. Die simulativ gewonnenen Erkenntnisse werden zu einer Gesamtsystembetrachtung zusammengefügt und zusätzlich mit Messergebnissen gekoppelt. Diese Herangehensweise erlaubt das Design und die Optimierung von Batteriesystemen in einem ganzheitlichen Ansatz. Über Versuche auf den APL Inhouse Hochvolt-Prüfständen und Erhebung von Batterie-Messdaten bei Realfahrten können die Eingangsparameter ermittelt und die Modelle validiert werden.
Entwicklung E‑Maschine
Die Entwicklung von E‑Maschinen beinhaltet sowohl die grundsätzliche Auslegung als auch das Testing. Berechnungsmodelle, wie z.B. die Magnetkreissimulation, sind essenzieller Bestandteil der Entwicklung. Bei der Mechanikentwicklung der E‑Maschine stehen neben der Auslegung des Rotors, der Blechpakete und des Gehäuses auch das Kühlkonzept und die tribologischen Randbedingungen im Vordergrund.
Basisbedatung und Funktionsentwicklung
Zur Basisbedatung von Systemkomponenten werden bei APL modernste Prüfanlagen auch im HiL-Verbund genutzt. Mit dem Ziel des bestmöglichen Wirkungsgrads unter Berücksichtigung der Systemgrenzen können die Batterie, Leistungselektronik und elektrische Maschine in die Prüfumgebung eingebunden werden.
Mit Hilfe von Simulationsmodellen in einer Matlab/Simulink-Umgebung und Applikationstools wie INCA Flow oder AVL Cameo können Basisfunktionen oder komplexeren Funktionen wie beispielsweise das Rotortemperaturmodell modellbasiert und (teil-) automatisiert bedatet werden. Die hohen Anforderungen an eine exakte Momentenregelung und reproduzierbare Abbildung des Temperaturverhaltens können auf den Prüfständen der APL umgesetzt werden.
Benchmark
Wettbewerbsanalysen von hybridisierten und elektrifizierten Antrieben inklusive Ausrüstung der Fahrzeuge mit Sondermesstechnik können bei APL eigenständig und unter Nutzung der gesamten Infrastruktur (wie Rollenprüfstände oder Mess- und Befundungslabore) durchgeführt werden.
Neben fachlicher Kompetenz verfügt APL über Ressourcen zur Erprobung und Entwicklung von elektrifizierten Antrieben bzw. deren Komponenten. Wenn Sie weitere Informationen wünschen, nehmen Sie bitte Kontakt zu uns auf.
Weitere Informationen
Artikel: Anforderungen an Betriebsstoffe durch Hybridantriebe
März 2020
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