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Hocheffizienter Elektromotor mit additiv gefertigtem Kühlsystem in Kunststoffumspritzung (HEaK)

  • Ansprechpartner:

    M.Sc. Stefan Hähnlein

  • Projektgruppe:

    Hybridelektrische Fahrzeuge

  • Förderung:

    Innovations Campus Mobilität der Zukunft

    Gesamtprojektvolumen: ~ 500.000 €

  • Partner:

    Institut für Technische und Numerische Mechanik Universität Stuttgart

    Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST) - KIT

  • Starttermin:

    01.07.2021

  • Endtermin:

    31.12.2022

Ziele und Ergebnisse

Ziel des Projekts ist die prototypische Umsetzung eines Elektromotors mit Hairpin-Wicklung und einer integrierten Kühlung, direkt an den Wirkstellen der signifikanten Wärmeentstehung. Dies ist eine Neuerung gegenüber dem Stand der Technik und Forschung. Mit diesem Konzept lässt sich die Kühlung des Motors signifikant verbessern und somit dessen Dauerleistungsdichte steigern.

Inhalt und Vorgehensweise

Auf Basis eines vorhandenen Stators wird mit einer Hairpin-Wicklung die Blechgeometrie angepasst, sodass in die Statornut zusätzlich ein Kühlkanal eingebracht werden kann. Für die optimale Abschätzung zwischen Kupferanteil und Kühlkanalanteil in der Statornut werden die Verluste einzeln pro Leiter berechnet. Sie dienen als Eingangsgröße für die Strömungs- und Temperatursimulation.

Abschließend erfolgt am ETI die Montage der restlichen Motorkomponenten. Der Prüfling wird hier anschließend auf einem Motorenprüfstand vermessen. Es können neben der Spitzenleistung und dem Spitzendrehmoment auch die thermischen Eigenschaften und die Dauerleistung validiert werden.