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Speed4E

Hyper-Hochdrehzahl für den elektrifizierten automobilen Antriebsstrang zur Erzielung maximaler Reichweiten

 

Speed4E ist das Folgevorhaben des erfolgreich abgeschlossenen Forschungsprojekts Speed2E.
Das Gesamtziel von Speed2E war Entwicklung, Optimierung und Aufbau eines Hochdrehzahl-Antriebsstrangs sowie dessen Untersuchung für die Anwendung in elektrifizierten Automobilen. Eine Steigerung der Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine bietet das Potenzial, die Leistungsdichte
der E-Maschine (EM) und die Gesamteffizienz des Fahrzeugs erheblich zu steigern.
Heutige Serien-Elektrofahrzeuge werden durch Elektro-Maschinen mit maximaler Drehzahl im Bereich von ca. 10.000 min-1 bis ca. 15.000 min-1 angetrieben. Durch die Steigerung der Motordrehzahl auf 30.000min-1 gegenüber dem heutigen Standard konnten das Motorvolumen und die Motormasse sowie die Motorkosten um ca. 30% gesenkt und somit Leistungsdichte, Effizienz und Wirtschaftlichkeit elektrifizierter automobiler Antriebsstränge deutlich gesteigert werden.
Die Projektziele für Speed2E wurden erreicht: Beide Teilantriebsstränge wurden mit 30.000 min-1 betrieben, Zyklusfahrten konnten durchgeführt werden.

 

 

Abbildung 1: Der Speed2E Antriebsstrang

 

Nun sollen höhere Drehzahlbereiche erzielt und erforscht werden. Insbesondere ist es bei dem Verbundprojekt Speed4E angedacht, eine Peak-Antriebsdrehzahl von bis zu 50.000 min-1 zu realisieren, wobei die Drehzahl der E-Maschine bei Dauerbetrieb bei ca. 30.000 min-1 angestrebt wird. Schon im Rahmen des Projekt Speed2E mussten besondere Maßnahmen umgesetzt werden, um den Wirkungsgrad sowie das dynamische und akustische Verhalten des Getriebes bei bis zu 30.000 min-1 anforderungsgerecht zu optimieren.


Um das Ziel einer Hyper-Hochdrehzahl zu erreichen sind besondere Herausforderungen zu bewältigen:

Die Projektziele der Entwicklung und Erprobung des Hyper-Hochdrehzahl Antriebsstrangs sind insbesondere: