Zur Einhaltung der europäischen Flottenverbrauchsziele sind elektrifizierte Antriebe notwendig. Hybridfahrzeuge kombinieren im Antriebstrang Verbrennungsmotor und elektrische Maschine. Durch deren Zusammenspiel können die CO2- und Schadstoffemissionen minimiert werden. Je nach Größe der Batterie und Spannungsniveau sind Konzepte mit Mikrohybridisierung, die eine teilweise Nutzung der Bremsenergie und Unterstützung des Fahrzeugs durch die E-Maschine ermöglichen, bis hin zu Plug-In Hybridfahrzeugen, die längere Fahrstrecken rein elektrisch bewältigen können, verfügbar.
Das komplexe Zusammenwirken der Komponenten eines hybriden Antriebstrangs wird am Institut mit Längsdynamik-Simulationen modelliert und optimiert. Mittels moderner Optimierungsalgorithmen konnten Konzepte mit niedrigstem Energiebedarf entworfen werden. Randbedingungen, wie der Heizbedarf des Innenraums oder das Thermomanagement der Abgasanlagen wurden mit einbezogen. Echtzeitfähige Modelle und schnelle Bremsentechnik erlauben die Kopplung des Modells mit einem am Prüfstand betriebenen Motor (Engine-in-the-Loop).
Rein elektrisch betriebene Fahrzeuge werden zukünftig zumindest im Individualverkehr an Bedeutung gewinnen. Zentrale Bauteile sind die Hochvolt-Batterie und die elektrische Antriebsmaschine. Beide Komponenten werden am Institut erforscht.
Mittels eines spezifisch entwickelten Tauchbehälters wurden experimentelle Alterungsuntersuchungen an Li-Ionen Zellen bei definierter Außentemperatur durchgeführt. Die abgeleiteten Alterungsmodelle wurden für den Einsatz im Steuergerät eines Fahrzeugs aufbereitet, so dass ein direkter Benefit für die Antriebsentwicklung entstand.
Im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojektes wird für eine kompakte E-Maschine (Axialflussmaschine) mit hoher Drehmomentdichte eine neuartige Hochleistungskühlung für den Stator entwickelt. Bauteilfertigung und Aufbau des Prototyps erfolgten ebenfalls am Institut. Untersuchungen am Motorprüfstand bestätigten das Potential des Hybridantriebsstrangs hinsichtlich Kraftstoffverbrauchseinsparung und Emissionsreduktion.
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