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Hybridelektrische Fahrzeuge

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Doppelbauer

Elektromotoren sind seit 150 Jahren bekannt und seit über 100 Jahren für den Industrieeinsatz in Serienproduktion. Die Anforderungen an Motoren und Leistungselektronik für die Automobilindustrie unterscheiden sich jedoch wesentlich von denen, die ein Industrieantrieb erfüllen muss. Die optimierte Auslegung des elektrischen Antriebsstranges kann deshalb nur im interdisziplinären Gesamtkontext erfolgen.

Forschungsgruppen

Die Forschungsarbeiten gliedern deshalb in mehrere Bereiche:

Struktogramm_HEV

Für die Anwendung im Kraftfahrzeug ist das Thema Leistungsdichte stark in den Fokus gerückt. Diese lässt sich unter anderem durch höhere Drehzahlen, verbesserte Kühl- und Leichtbaukonzepte erreichen. Daneben wird auch der Einsatz neuartiger SMC-Materialien, alternative Rotorkonzepte mit niedrigem Trägheitsmoment und die Integration der Leistungselektronik in den Elektromotor untersucht.

Weitere Informationen befinden sich auf dem Projektblatt.

Durch den starken Innovationscharakter der Elektro- und Hybridfahrzeuge ist die Frage der optimalen Antriebstopologie für die jeweilige Anwendung nicht endgültig beantwortet. Lösungsansätze dieser Problemstellung liegen in der simulationsbasierten Optimierung. Diese erfordert die Modellierung des gesamten Antriebsstrangs von der Batterie bis zum Rad.

Weitere Informationen befinden sich auf dem Projektblatt.

Durch die Kopplung bekannter analytischer Berechnungsverfahren mit FEM-gestützten Tools können anwendungsspezifisch Parameter und die Motorgeometrie optimiert werden. Durch diese Methodik kann der Gesamtwirkungsgrad des Motors aber auch sein dynamisches Verhalten hinsichtlich der Geräusch- und Vibrationsentwicklung verbessert werden.

Weitere Informationen befinden sich auf dem Projektblatt.

 

 

 

Prototypenbau und Prüfung

Pruefstand_HEVZur Charakterisierung von Prototypen sowie zur Parametrierung und Validierung von Simulationen stehen zwei Prüfstände zur Verfügung. Sie decken mit 145 kW bzw. 215 kW, sowie Drehzahlen bis 18.000 U/min bzw. 15.000 U/min und Drehmomenten von 270 Nm bzw. 540 Nm den Leistungsbereich von Hybrid- und Elektrofahrzeugen ab. Neben der Untersuchung der Dynamik von Elektromotoren können Analysen basierend auf realen Belastungsszenarien durchgeführt werden.

 

 

Projekte

In den einzelnen Arbeitsbereichen werden verschiedene Forschungsprojekte durchgeführt. Eine Auswahl der laufenden Projekte ist in folgender Liste aufgeführt:

Projekte
Projektgruppe Titel Ansprechpartner

Elektromagnetische Auslegung

Elektromagnetische Auslegung

Elektromagnetische Auslegung

Elektromagnetische Auslegung

 

Elektromagnetische Auslegung

Mechanische Auslegung und Konstruktion

Mechanische Auslegung und Konstruktion

N.N. 

Antriebssystem