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Potentiale verbesserter Kühlkonzepte für elektrische Fahrantriebe in Hybrid- und Elektrofahrzeugen

Potentiale verbesserter Kühlkonzepte für elektrische Fahrantriebe in Hybrid- und Elektrofahrzeugen
Autor:

Markus Schiefer, Jan Richter, Martin Doppelbauer

 

Quelle:

Internationaler ETG-Kongress 2013, Berlin, Deutschland

Datum: 06.11.-07.11.2013

Kurzfassung
Die Anforderungen an elektrische Traktionsmotoren für Batterie- und Hybridfahrzeuge unterliegen einem Zielkonflikt zwischen hoher Effizienz, hohem Leistungsgewicht und niedrigen Kosten. Herkömmliche Lösungsansätze sind Opti-mierungen der elektromagnetischen Auslegung im Fahrzyklus und verbesserte Fertigungsverfahren. Auf Grund der Preisentwicklung bei NdFeB-Magneten wird mittlerweile immer häufiger auch über einen Umstieg auf Maschinenkon-zepte ohne Permanenterregung nachgedacht. In dieser Arbeit wird untersucht, wie sich durch bessere Kühlkonzepte die Leistungsdichte von Elektromotoren steigern lässt und welche Auswirkungen dies auf Effizienz, Gewicht und damit letztlich auch auf die Kosten der Maschine hat.

 

Abstract
The requirements for electric traction motors for electric and hybrid electric vehicles are subject to trade-offs between high efficiency, high power to weight ratio and low cost. Conventional approaches are optimized electro magnetic de-signs and improved manufacturing processes. Due to the price development of NdFeB magnets other machine concepts without the use of permanent magnets become more competitive. This paper demonstrates how improved cooling con-cepts can increase the power to weight ratio of electric machines and how it impacts efficiency, weight und costs.