// Elek­tri­fi­zier­te Antrie­be

Die Zukunft der Mobi­li­tät beginnt jetzt!

Zwei große Ziele sollen durch Elek­tri­fi­zie­rung von Antrie­ben erreicht werden: die Einhal­tung der jeweils gülti­gen Emis­si­ons­ge­setz­ge­bung 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- und batte­rie-elek­tri­sche Fahr­zeu­ge.

Der Fokus liegt hier­bei neben dem Gesamt­an­trieb und der Soft­ware­ent­wick­lung- und para­me­trie­rung auch auf der Entwick­lung von System­kom­po­nen­ten.

Elek­tri­fi­zie­rung des Antriebs­strangs
Opti­mie­rung der E‑Maschine
Appli­ka­ti­on und Analy­se des Ther­mo­ma­nage­ments und von Fehler­fäl­len am Inver­ter
Batte­rie­be­trach­tung und –opti­mie­rung hinsicht­lich elek­tri­scher, ther­mi­scher und mecha­ni­scher Aspek­te
Messun­gen und Simu­la­tio­nen von der Batte­rie­zel­le bis zum Gesamt­sys­tem
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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Erpro­bung Elek­tri­fi­zier­ter Antrie­be

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