Auslegung und Dimensionierung elektrischer Antriebsstränge
Herausforderungen
Das Thema Elektromobilität gewinnt durch die öffentliche Diskussion und die zunehmende fossile Ressourcenknappheit immer mehr an Bedeutung. Damit verbunden sind neue Lösungen in der Auslegung von Fahrzeugantrieben. Da ein großer Teil der künftigen Fahrzeuge rein elektrisch angetrieben werden wird, gilt es heute die methodischen Fähigkeiten zu erforschen, um unter Berücksichtigung der Randbedingungen im Fahrzeug eine sinnvolle und nachhaltige Auslegung und Dimensionierung des elektrischen Antriebsstrangs zu erreichen.
Ziele
Wir entwickeln Methoden und Werkzeuge für die optimale Auslegung von elektrischen Maschinen in Fahrzeugantrieben. Ausgehend von vorher definierten Randbedingungen können wir detaillierte Entwurfsvorgaben und Anforderungen an den elektromechanischen Wandler liefern, die als Input für weitere Arbeitsgruppen am Fachgebiet dienen.
Teilaspekte
Systemanalyse
Grundlage für die Auslegung eines elektrischen Antriebsstrangs ist eine detaillierte Analyse des Systems „Fahrzeugantrieb“. Ausgehend von grundlegenden Vorgaben wie Fahrzeugmasse, Luftwiderstandsbeiwert und Rollreibungskoeffizient können die Lastpunkte für einen gegebenen Fahrzyklus berechnet werden.
Anforderungssynthese
Ausgehend von einer Systemanalyse werden unter Berücksichtigung der Eigenschaften der elektromechanischen Wandler Betriebsbereiche synthetisiert, die die zuvor formulierten Anforderungen optimal erfüllen. Ein Beispiel für eine solche Anforderung wäre die Forderung nach der minimalen Leistung für eine gegebene Beschleunigung.
Erprobung
Die experimentelle Überprüfung der Ergebnisse am Antriebsstrang-Prüfstand
sorgt für eine geschlossene Entwicklungskette von der Auslegung über den Entwurf bis hin zur Erprobung.