Maximieren Sie die Leistung Ihres elektrischen Antriebsstrangs

Unabhängig davon, ob Sie einen batterieelektrischen Antriebsstrang oder einen batterieelektrischen Antriebsstrang mit Wasserstoff-Brennstoffzelle in Betracht ziehen, können Sie in einem Nutzfahrzeug durch die nahtlose Interaktion zwischen den einzelnen Komponenten und ein gründliches Verständnis ihrer Stärken und Grenzen maximale Effizienz erreichen. Das Ergebnis ist ein harmonisiertes elektrisches System mit mehreren Konfigurationen zur Optimierung der Gesamtsystemleistung.

Zentralantriebssysteme und eAchsen

Eine Zentralantriebskonfiguration, bei der der Elektromotor am Fahrgestell montiert und über einen Antriebsstrang mit einer herkömmlichen Achse verbunden ist, ist eine einfache Möglichkeit, einen elektrischen Antriebsstrang in ein Fahrzeug einzubauen. Wenn Sie eine Zentralantriebskonfiguration in Betracht ziehen, ist es wichtig, das Drehmoment des Motors während des Antriebs und der Bremsregeneration zu steuern, da herkömmliche Achsen normalerweise nicht dafür ausgelegt sind, hohen Belastungen im Leerlauf standzuhalten, also der Art der Belastung, die bei der Bremsregeneration auftritt. In einigen Fällen müssen Sie möglicherweise die Menge der Bremsregeneration bei Stopps reduzieren, um die Haltbarkeit der herkömmlichen Achse aufrechtzuerhalten, was letztendlich die Gesamteffizienz des Fahrzeugs verringert. 

Eine Alternative ist der Einsatz einer eAchse. Bei einer eAxle sind der Motor und das Getriebe in die Antriebsachse integriert, da das Getriebe speziell für ein hohes Motordrehmoment und eine hohe Bremsrückgewinnung ausgelegt ist. Diese integrierte Einheit ermöglicht die beste Gesamteffizienz des Fahrzeugs und spart gleichzeitig viel Gewicht.

Hilfssysteme und Wechselrichter

Die Steuerung der Zusatzlasten eines Fahrzeugs, oft auch als parasitäre Lasten bezeichnet, kann über die Energieeffizienz eines Nutzfahrzeugs entscheiden. Hilfssysteme ermöglichen alles von pneumatischen Funktionen mit Kompressoren bis hin zu Passagierkomfortfunktionen mit HVAC – alles, was nichts mit dem Antrieb zu tun hat. Alle diese Funktionen verbrauchen zusätzlichen Strom, um etwas im gesamten System zu pumpen, zu schieben, zu ziehen, zu erwärmen oder zu belüften. 

Ihr individueller Stromverbrauch ist gering, aber wenn sie nicht in der richtigen Rückkopplungsschleife mit dem Bordenergiespeichersystem (ESS) sind, verringern sie die Gesamtreichweite eines Fahrzeugs. Eine effektive Verwaltung der Stromverteilung an Hilfslasten bedeutet, dass Sie die Flexibilität haben, einigen Energielasten Vorrang vor anderen zu geben. Beispielsweise kann die Einschränkung des Kabinenkomforts und die Festlegung von Grenzen für eine sanfte Beschleunigung die Reichweite des vorhandenen ESS des Fahrzeugs erheblich erweitern.       

Mit der Wechselrichter-Innovation Schritt halten

Mit der Weiterentwicklung der Antriebsstrangtechnologie für Elektrofahrzeuge spielen Wechselrichter eine immer größere Rolle bei der Optimierung der Fahrzeugleistung und -effizienz, und Sie können damit rechnen, dass zusätzliche elektrische Funktionen in die Fahrzeugkonstruktionen integriert werden.

Unsere ELFA™-Wechselrichter verwenden Silizium-Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (Si-IGBTs) und sind in der Lage, die heute von der Industrie geforderten Antriebssteuerungs- und Energiemanagementfunktionen zu unterstützen. Obwohl neue leistungselektronische Technologien entwickelt und auf den Markt gebracht werden, bieten Si-IGBTs eine gründlich getestete und leistungsfähige Lösung, die Systemeffizienz, Leistung, Haltbarkeit, Preis und Verfügbarkeit optimiert.

Wechselrichter auf der Basis von Siliziumkarbid-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (SiC-MOSFET) werden in Zukunft wahrscheinlich eine wichtigere Rolle bei Wechselrichterkonstruktionen spielen. SiC-MOSFETs sind deutlich kleiner als Si-IGBTs und ermöglichen höhere Schaltfrequenzen bei geringeren Energieverlusten. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie Ihren SiC-MOSFET-Wechselrichter mit einem entsprechend ausgelegten Traktionsmotor koppeln, um die Effizienz und Leistung des Systems zu maximieren.

Wenn Sie den Wechselrichter getrennt vom Motor montieren, halten Sie den Abstand zwischen den beiden Komponenten auf maximal XNUMX m ein, um die Wahrscheinlichkeit eines „Schwingens“ der Hochspannungskabel aufgrund der hohen Pulsfrequenz der SiC-MOSFETs zu minimieren. Durch das „Schwingen“ kann es zu unerwünschten elektromagnetischen Störungen der umliegenden Bauteile kommen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die geringere Größe des SiC-MOSFET-Wechselrichters zu nutzen und ihn auf einer integrierten eAchse direkt am Motor zu montieren, wodurch die Notwendigkeit von Hochspannungskabeln zwischen Motor und Wechselrichter entfällt. Durch die direkte Montage des Wechselrichters können die Systemzuverlässigkeit und die Kosten optimiert werden.

Das ganze Bild

Die Kenntnis der Zusammenhänge innerhalb eines Antriebssystems bietet Vorteile für die Entwicklung und Beschaffung der effizientesten Einzelkomponenten Ihrer Fahrzeuge. Ein unabhängig entwickelter Motor optimiert sich jedoch auf Kosten eines Wechselrichters und umgekehrt. Die Berücksichtigung der Stärken und Grenzen aller mechanischen und elektrifizierten Komponenten bei der Fahrwerkskonstruktion gewährleistet Spitzenleistung und Effizienz Ihres Antriebsstrangs über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs.

In dieser Übergangsphase der Elektrifizierungsreise nehmen wir die Dualität unserer Rolle als eifrige Lernende und Lehrende an und freuen uns darauf, dazu beizutragen, den Verkehrssektor in eine nachhaltigere Zukunft zu führen.