Elektromobilität für den breiten Markt

Produktinnovationen und neue Partnerschaften sind gefordert

Gerade wird ein neues Kapitel in Bezug auf die individuelle Mobilität geschrieben. Das Auto der Zukunft wird mit hoher Wahrscheinlichkeit elektrisch angetrieben werden - eine Herausforderung für Entwickler, aber auch für die gesamte Gesellschaft. Der Artikel diskutiert die Herausforderungen, um Elektromobilität für den breiten Markt tauglich zu machen, mit Fokus auf der Leistungselektronik. Dabei werden unterschiedlichste Aspekte angesprochen, von der Systempartitionierung über Effizienz, Robustheit, Zuverlässigkeit, Lebensdauer, Sicherheit und Wertigkeit.

 

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Bild 1. Systemaufbau einer seriellen Hybrid-Architektur mit Range Extender.

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Bild 1. Systemaufbau einer seriellen Hybrid-Architektur mit Range Extender.

Elektrizität spielt im Hinblick auf künftige Mobilitätslösungen eine wichtige Rolle. Dabei gibt es zwei wichtige Herausforderungen: die Leistungswandlung (AC/DC, DC/DC oder DC/AC) und die Energiespeicherung. Bereits heute ist der Automobilmarkt stark diversifiziert. Dieser Trend wird sich auch auf Grund der Verfügbarkeit technischer Lösungen in der Elektromobilität wiederfinden. So führt der aktuelle Stand in der Batterietechnik für kleine Stadtwagen schon zu marktfähigen Fahrzeugen, während Fahrzeuge mit höheren Anforderungen an die Reichweite bisher nur mit Hybridantrieb wettbewerbsfähig elektrifiziert werden können. Fortschritte bei der Batterietechnik, der Leistungselektronik sowie in der Verknüpfung zwischen Kommunikation und Energie werden den Einsatzbereich für elektrische Antriebe in Zukunft noch deutlich ausweiten und zu neuen Lösungen führen.

In Zukunft wird der Antriebsstrang unserer Fahrzeuge sowohl durch die Motoren (Benzin, Diesel, Gas, E-Maschine, Hybrid), das Getriebe (manuell, automatisch, stufenlos, elektrisch gesteuert, Allrad), ggf. die hybride Antriebsarchitektur (seriell, parallel, seriell-parallel, Power-Split, Dual-Mode, Axial-Split) oder die Energiespeicherung für verschiedene Applikationen (Hybrid-/Plug-in-Hybrid-Fahrzeug, batterieelektrisches Fahrzeug mit/ohne Range Extender bzw. Brennstoffzellenfahrzeug) beschrieben ( Bild 1 ).

1. Teil: Produktinnovationen und neue Partnerschaften sind gefordert
2. Teil: Funktion und Partitionierung des elektrischen Antriebs
3. Teil: Aufgliederung des Umrichters
4. Teil: Energieeffizienz hilft, die Kosten zu senken
5. Teil: Robust und zuverlässig über die gesamte Lebensdauer
6. Teil: Integrierte Sicherheit
7. Teil: Sicherung der Datenintegrität durch Redundanz
8. Teil: Treiber und Leistungsmodule
9. Teil: Sensorik

Weiterführende Links:

• Bund fördert Entwicklung neuer Schlüsseltechnologie: Förderprojekt: Aufbautechnik für Leistungselektronik
• Infineon Technologies: Neue Multicore-Architektur für Automotive-Mikrocontroller
• Elektromobilität auf dem Vormarsch: 626,6 km mit einer Batterieladung
• Herausforderung Hybridantrieb: Teststrategien für die Simulation von Hybridfahrzeugsystemen
• Mikrocontroller erhöht den Manipulationsschutz
• Infineon Technologies: 100 Prozent bleifreier Automotive-MOSFET