Speed4E - Hyper-Hochdrehzahl für den elektrifizierten automobilen Antriebsstrang zur Erzielung maximaler Reichweiten
| Leitung: | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll |
| E-Mail: | niemeier@imkt.uni-hannover.de |
| Team: | Dipl.-Ing. Marius Niemeier; Tim Brieke M.Sc. |
| Jahr: | 2019 |
Im Verbundprojekt Speed4E wird ein automobiler Antriebsstrang aufgebaut, der mit einer maximalen Antriebsdrehzahl von bis zu 50.000 min-1 betrieben werden kann.
Im Vorgängerprojekt Speed2E konnten durch die Steigerung der Antriebsdrehzahl auf 30.000 min-1, das Motorvolumen, die Motormasse sowie die Motorkosten um ca. 30% gesenkt und somit die Leistungsdichte, Effizienz und Wirtschaftlichkeit elektrifizierter automobiler Antriebsstränge signifikant gesteigert werden.
Herausforderungen bei der Entwicklung des Hyper-Hochdrehzahl Antriebsstrangs:
- Identifikation eines geeigneten Dichtungskonzepts - Stand-der-Technik-Lösungen sind bei den angestrebten Antriebsdrehzahlen nicht anwendbar.
- Auslegung und Gestaltung von effizienten Hochdrehzahl-Lagerungen für E-Maschinen mit hoher Antriebsleistung
- Minimierung der Verluste in den Halbleitern der Leistungselektronik durch Verwendung von neuartigen SiC-Halbleitern
- Verzahnungsauslegung für den Hyper-Hochdrehzahlbereich
- Generierung eines hochintegrierten und skalierbaren Antriebsstrangs
- Kombination von zwei Teilgetrieben in einem Getriebegehäuse (Planetengetriebe und Stirnradgetriebe mit zwei Gängen)
- Gestaltung eines hoch effizienten Schmierstoffs und eines integrierten Thermomanagement-Systems
- Entwicklung eines Getriebemanagements mit innovativen Regelungsstrategien
- Einbau und praktische Erprobung in einem Demonstratorfahrzeug
Projektziele der Erprobung des Hyper-Hochdrehzahl Antriebsstrangs:
- Das Hyper-Hochdrehzahl Konzept soll einen maßgeblichen Beitrag zur Reichweitenerhöhung und Reduzierung des Energiebedarfs elektrischer, automobiler Antriebsstränge leisten.
- Ein aussagekräftiger vergleich der Energieeffizienz zwischen Serien- und Forschungsantriebsstrang ist dank der Integration des Speed4E Hyper-Hochdrehzahl Antriebsstrangs in ein Serienfahrzeug möglich.
- Intelligente Betriebsstrategien sollen die Synergien des Hyper-Hochdrehzahl Antriebsstranges effizient nutzen.
- Erprobung eines wasserhaltigen Getriebeöls zur Schmierung und Kühlung aller Komponenten des Antriebsstranges
- Untersuchungen zur Effizienz des integrierten, ganzheitlichen Thermomanagement-Systems
