IAA 2017 Mahle zeigt 48-V-Fahrzeugkonzept

Ein neues 48-V-Konzept wird Mahle auf der diesjährigen IAA vorstellen.
Ein neues 48-V-Konzept wird Mahle auf der diesjährigen IAA vorstellen.

Auf der IAA 2017 will Mahle mit Meet ein 48-V-Konzept für die urbane Mobilität vorstellen, das sich durch einen modularen Ansatz auf verschiedene Plattformen übertragen lässt. Meet steht dabei für Mahle Efficient Electric Transport.

Zunehmende Urbanisierung, knapper Parkraum und eine Bewegung weg vom klassischen Käufer hin zum Nutzer, der Car-Sharing-Angebote abruft: Nur einige der Faktoren, die dazu führen, dass gänzlich neue Mobilitäts- und Fahrzeugkonzepte erforderlich werden: kompakt und wendig, komfortabel, intuitiv zu bedienen, vernetzt und insbesondere effizient – und trotz allem noch wirtschaftlich sinnvoll abbildbar. Das Lastenheft für derartige Fahrzeuge ist anspruchsvoll.

Mahle hat ein 48-V-Fahrzeugkonzept entwickelt, das aufzeigt, wie sich die Kernwerte durch einen gesamtsystemischen Ansatz realisieren lassen. Das Zusammenspiel verschiedener energieeinsparender Technologien in den Bereichen Antriebsstrang und Thermomanagement steigert die Effizienz und erhöht die Reichweite des Fahrzeugs – auch und gerade bei niedrigen Außentemperaturen.
Die geringe Fahrzeugmasse sowie die auf den städtischen Bedarf hin optimierte Höchstgeschwindigkeit von rund 100 km/h erfordern eine geringere Antriebsleistung und verbessern zugleich den Wirkungsgrad. Ausführliche Messfahrten, die der Zuliefer auf einer typischen Großstadtroute unter verschiedenen Bedingungen und mit verschiedenen Fahrern umgesetzt hat, bildeten die Basis für die Leistungsauslegung. Resultat war ein maximaler Bedarf von rund 20 kW. Um auch Transferstrecken mit höheren Geschwindigkeiten darstellen zu können, hat man sich im ersten Schritt für eine exemplarische Systemleistung von 28 kW entschieden. Das ermöglicht eine Spannungslage von 48 V.

Die Spannungslage unterhalb des Grenzwertes von 60 V erlaubt den Verzicht auf kostenintensive Schutzmaßnahmen gegen elektrische Gefährdung. Daher sind die Systemkosten niedriger als bei fahrleistungsgleichen Hochvolt-Anwendungen.

Der Mahle IPM-Traktionsantrieb stellt eine äußerst effiziente Kombination aus einem Synchronmotor mit Permanentmagneten und einer integrierten 48-V-Elektronik dar. Der Motor bietet höchste Effizienz und Dynamik in einem weiten Drehzahlbereich. Im Meet-Demonstratorfahrzeug wurde zunächst eine MAHLE Antriebseinheit aus zwei Motoren mit jeweils 14 kW mechanischer Dauerleistung und 36 Nm Drehmoment eingesetzt, auf der IAA wird bereits die nächste Evolutionsstufe mit 20 kW Dauerleistung und 80 Nm je Motor vorgestellt. Die Motoren treiben über ein zentrales Getriebe die Hinterräder an.

Diese Lösung kombiniert mehrere Vorteile:

  • Der Aufbau ist modular und kann je nach Anwendungsfall einfach umgerüstet werden, beispielsweise für weitere Leistungsstufen.
  • Die vorhandene 48-V-Architektur in Hybridfahrzeugen ermöglicht die einfache und kostengünstige Integration, beispielsweise als Antriebseinheit/elektrische Achse oder für ein elektrisches Allradsystem.
  • Die funktionale Sicherheit wird durch Redundanz im elektrischen Antriebsstrang erhöht.
  • Die Manövrierbarkeit und Wendigkeit können durch Torque-Vectoring-Funktion verbessert werden.
  • Aufgrund des weiten Drehzahlbereichs der Motoren ist kein Schaltgetriebe erforderlich; der Systemwirkungsgrad steigt durch den Entfall von Schaltverlusten.