Das Projekt "Teilvorhaben: Leistungselektronikmodule für elektrische Niedervolt Antriebe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Infineon Technologies AG durchgeführt. Elektromobilität betrifft nicht nur Autos, sondern wird auch die Einspurfahrzeuge adressieren. Besonders Kleinkrafträder bis 125ccm und max. 11kW spielen eine tragende Rolle in der persönlichen Mobilität für das urbane Umfeld und die tägliche Nutzung. Ziel ELANi's ist es, effiziente kostengünstige Niedervoltantriebe für diese Fahrzeugklasse zu erforschen. Infineon wird die notwendigen Leistungshalbleitertechnologien und -komponenten erforschen und zusammen mit Konsortialpartnern validieren. Infineon fokussiert in ELANi auf die Teilprojekte 2 und 4: In TP2 Antriebsstrang wird Infineon eine Lösung für den elektrischen Niedervolt-Antrieb entwickeln und Bauelemente für den Antriebsstrang zur Verfügung stellen. In TP4 Symmetrier- und Überwachungselektronik wird sich Infineon auf das Batterie-Management, insbesondere auf die Zell-Überwachung und das Zell-Balancing fokussieren. Diese Zell-Überwachung ist Voraussetzung für die dauerhafte Nutzung des elektrischen Energiespeichers.
Das Projekt "Teilvorhaben: Lagegeberlose Regelung der elektrisch erregten Synchronmaschine und integrierte Leistungselektronik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen durchgeführt. 1. Vorhabebenziel: Erforschung an der Lagegeberlosen Regelung für eine elektrisch erregte Synchronmaschine. Die elektrisch erregte Synchronmaschine soll im gesamten Drehzahl-Drehmoment-Bereich ohne die Erfassung der Rotorlage durch einen mechanisch/elektrischen Lagegeber, wie Revolver oder Impulsgeber, geregelt werden. Die Größen von Lage und Drehzahl werden allein durch einen Algorithmus aus den gemessenen Ständerströmen gewonnen. 2). Integrierte Leistungselektronik wie im Teilprojekt ''Bosch'' beschrieben, muss die Spannung am elektrischen Antrieb möglichst hoch, d.h. knapp unter 60 V gehalten werden. Dies gilt insbesondere auch, wenn die Batterie relativ tief entladen ist (kleiner als 50 V). Gemeinsame Forschung mit Teilprojekt 2 ''Bosch'' beim Finden einer Topologie (Hochsetzsteller, Z-Source- Umrichter), die die erforderliche Hochsetzfunktion erfüllt. Dabei bringt der Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen (EAM) seine Kompetenzen im Bereich ZSource- Umrichter ein. 2. Arbeitsplanung Die Durchführung des Projekts erfolgt in den folgenden Schritten: Lastenhefterstellung (Mitarbeit BMW, Bosch), Konzeptphase: Ausarbeitung eines Konzept für Regelungsalgorithmen, Optimierungsphase: Realisierung der im Konzept erarbeiteten Algorithmen an einem Musterantrieb, Validierung: Überprüfung der lagegeberlosen Regelung am Prüfstand Bosch und am Fahrzeug BMW gegebenenfalls Nachjustierung der Regelungsalgorithmen und der Software. Als Methoden kommen zum Einsatz: Theorie, Simulation und Praktische Realisierung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Innovatives Niedervolt-Antriebskonzept auf Basis einer ESM (Elektrisch erregte Synchron-Maschine) mit integrierter Leistungselektronik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Ein elektrischer Fahrantrieb wird konzipiert, dessen Motor als elektrisch erregte Synchronmaschine (ESM) ausgeführt ist und dessen integrierter Inverter mit Spannungen knapp unter 60 V gespeist wird. Erwartete Vorteile: Hohe Teillast-Effizienz der ESM, keine Eigenerregung im Fehlerfall (Kurzschluss, Abfall Traktionsspannung), Unabhängigkeit von Seltenen Erden als Rohstoffe für permanent-erregte Synchron-Maschinen (PSM), reduzierte Systemkosten durch Entfall von Berührschutzmaßnahmen und Einsatz von Halbleitern mit geringeren Spannungsanforderungen. Herausforderungen: Darstellung akzeptabler Leistungsdichte und konstanter Fahrleistung (vergleichbar 125 ccm Verbrennungsmotor) über den Betriebsspannungsbereich. Das Teilprojekt 2 'Innovatives Niedervolt-Antriebskonzept auf Basis einer ESM mit integrierter Leistungselektronik' teilt sich in 5 Projektphasen: AP2-1000: Definition der System-Lasten. AP2-2000: Konzeptphase; Finden optimaler Topologien E-Maschine und Leistungselektronik; Modellbasierte System-Entwicklung (Validierung der Komponent-Auslegungen und Algorithmen anhand Systemmodell Gesamtantrieb, das parametrierte Komponent-Modelle und Algorithmen der Ansteuerung und Regelung integriert). AP2-3000: Fortlaufende Optimierung der Konzepte auf Basis des modellbasierten Entwicklungsansatzes. AP2-4000: Aufbau Validierungsmuster zur Bestätigung Funktionen, Modellbasis und innovative Ansätze. AP2-5000: Dokumentationsphase und Abschluss.
Das Projekt "Teilvorhaben: Energieoptimaler Betrieb eines Niedervolt-Einspurfahrzeuges" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fachgebiet Energiewandlungstechnik (FG EWT) durchgeführt. Das Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erforschung und Bereitstellung eines rein elektrisch betriebenen Niedervolt-Einspurfahrzeugs mit einem innovativen Antriebskonzept basierend auf einer elektrisch erregten Synchronmaschine (ESM).Das Fachgebiet Energiewandlungstechnik (EWT) der Technischen Universität München verfolgt dabei das Teilziel, gemeinsam mit dem Kooperationspartner Robert Bosch GmbH (RB) eine für den Einsatzzweck möglichst optimale ESM auszulegen, die gleichzeitig den Ansprüchen einer hoch automatisierten Industriefertigung gerecht wird. Um eine möglichst große Reichweite des Scooters zu gewährleisten, erforscht das EWT darüber hinaus Möglichkeiten für eine energieoptimal, d.h. verlustminimale, Fahrstrategie. Das EWT arbeitet während des Verbundvorhabens im Wesentlichen an den Teilprojekten TP 2 (Antriebsstrang) sowie TP 3 (Antriebsnahe Software). Dies umfasst die folgenden grundlegenden Arbeiten: Auslegung und numerische Optimierung der Antriebskomponente ESM (Methoden: analytische Rechnungen, FEM); Ableitung eines Modells zur Vorwärtssimulation des gesamten Antriebsstrangs (dynamische Systemsimulation); Erstellung von Verlustmodellen für ESM, Umrichter und Speicher (FEM, Maschinentheorie); energetische Modellierung für Rückwärtssimulation (Numerik); Ableitung von Regeln für verlustminimalen Betrieb (Systemansatz); Verfeinerung der Simulationsmodelle und virtuelle Absicherung (Simulationstechnik).