POWERMAGNETE – Industrielle Gemeinschaftsforschung treibt die Zukunft an! Durch die gemeinsame Erforschung neuer Materialien für Hochleistungsmagnete werden neue Elektromotoren für innovative Mobilität möglich! POWERMAGNETE bilden einen wichtigen Baustein für hocheffiziente elektrische Antriebe! Weitere Informationen zum Projekt POWERMAGNETE Quelle: Airbus Klicken Sie für eine Auswahl weiterer Projekte der elektrischen Antriebstechnik…. Industrielle Gemeinschaftsforschung Projektbeispiele aus der elektrischen Antriebstechnik Home Gesamtsystem Gesamtsystem Electic Vehicles (EV)/ Hybrid Elctric Vehicles (HEV) Zurück Home Projekte Gesamtsystem EV / HEV FVA 682 – E-MOTIVE NVH-Simulationsmodell Modellbildung zur NVH Simulation eines E-MOTIVE Antriebsstrangs FVA 716 – Speed2E Innovatives Super-Hochdrehzahlkonzept für den elektrifizierten automobilen Antriebsstrang FVA 633 – Effizienz- und Temperaturmanagement Adaptives Effizienz- und Temperaturmanagement von Antriebssystemen für die Elektromobilität Zurück Home FVA 682 – E-MOTIVE NVH-Simulationsmodell Modellbildung zur NVH Simulation eines E-MOTIVE Antriebsstrangs IGF Nr. 17453 N Entwicklung von Methoden, die eine Berechnung und Beurteilung von NVHrelevanten Geräuschkomponenten in einem elektrischen Antriebsstrang eines Kleinfahrzeugs im drehzahlvariablen Betrieb ermöglichen. Ein integrales Simulationsmodell, das die Funktionsgruppen Controller, Umrichter, EMotor, Getriebe und mechanische Bauteile in einem Parameterraum vereint, soll zu diesem Zweck entwickelt werden. Hierbei soll die Luftschallabstrahlung berücksichtigt, auralisiert und mittels psychoakustischer Größen bewertet werden. Zurück Home FVA 716 – Speed2E Innovatives Super-Hochdrehzahlkonzept für den elektrifizierten automobilen Antriebsstrang In Speed2E soll ein Hoch-DrehzahlAntriebsstrang für die Anwendung in elektrifizierten Automobilen entwickelt, optimiert und aufgebaut werden. Eine Steigerung der Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine von heute standardmäßig 10.000 auf 30.000 U/Min bietet das Potenzial, die Leistungsdichte der E-Maschine (EM) und die gesamte Effizienz des Fahrzeugs erheblich zu steigern. Motorvolumen und die Motormasse lassen sich so in etwa halbieren, die Motorkosten um ca. 30% senken und somit die Leistungsdichte, Effizienz und Wirtschaftlichkeit elektrifizierter automobiler Antriebsstränge theoretisch deutlich steigern. Zurück Home FVA 633 – Effizienz- und Temperaturmanagement Adaptives Effizienz- und Temperaturmanagement von Antriebssystemen für die Elektromobilität IGF Nr. 19 LN Es wird eine Betriebsstrategie für elektrische Traktionsantriebssysteme entwickelt, um das Gesamtsystem hinsichtlich Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit der Systemkomponenten optimal auszunutzen. Ziel ist die Reduzierung der Life-Cycle-Kosten des Gesamtsystems. Dazu soll unter anderem eine wirkungsgrad- und zuverlässigkeitsoptimierte Betriebsstrategie für den dynamischen Betrieb gewährleistet werden. Durch die Einbeziehung dynamischer Lastwechsel soll eine höhere Überlastbarkeit des Antriebssystems erreicht werden. Das ermöglicht eine höhere Leistungsdichte und geringere Baugröße. Zurück Home E-Traktionsantrieb Zurück Projekte E-Traktionsantrieb FVA 720 – Geberlos Erhöhung der funktionalen Sicherheit und Verbesserung der Regelungseigenschaften elektrischer Antriebe durch geberlose Regelung mit angepasstem Maschinendesign FVA 631 – Powermagnete Optimierung und Weiterentwicklung von Nd-Fe-B Sintermagneten für elektrische Antriebe FVA 731 – 3D Druck Elektromotoren Machbarkeitsstudie 3D Druck für Elektromotoren Zurück Home FVA 720 – Geberlos Erhöhung der funktionalen Sicherheit und Verbesserung der Regelungseigenschaften elektrischer Antriebe durch geberlose Regelung mit angepasstem Maschinendesign Die geberlose Regelung von permanentmagneterregten Synchronmaschinen stellt im unteren Drehzahlbereich noch immer eine große Herausforderung dar. Die Lageerkennung erfolgt auf Basis der magnetischen Anisotropie bzw. Abhängigkeit der Stranginduktivitäten von der Rotorlage. Das wesentliche Ziel dieses Antrages ist, die Sättigungseffekte durch ein angepasstes Design der Maschine gezielt zu beeinflussen und dadurch den geberlosen Betrieb zu begünstigen. Hierbei sollen allgemeingültige Designregeln abgeleitet werden. Dabei soll neben der regelungstechnischen Güte auch der Wirkungsgrad der Maschine und deren Produktionskosten berücksichtigt werden. Zurück Home FVA 631 – Powermagnete Optimierung und Weiterentwicklung von Nd-Fe-B Sintermagneten für elektrische Antriebe IGF Nr. 17 LN NdFeB Hartmagnete sind ein Schlüssel zur hocheffizienten Elektrifizierung des Antriebstranges mit riesigem Potenzial für Leichtbau, Miniaturisierung und höchste Traktion. Die Leistungsdichte von EMotoren soll mit besseren Werkstoffeigenschaften bei gleichzeitig optimierten Fertigungs-/Rohstoffkosten verbessert werden. Es sollen Ansätze für den Verzicht teurer Additive wie Dy, aufgezeigt werden. Ziel ist die Optimierung hartmagnetischer Werkstoffe hinsichtlich ihrer Anwendung in elektrischen Antrieben auf der Basis eines tiefgehenden Verständnisses der Mikrostruktur und durch die Entwicklung neuer Herstellungsverfahren. Zurück Home Gefördert durch FVA 731 – 3D Druck Elektromotoren Machbarkeitsstudie 3D Druck für Elektromotoren Das zentrale Forschungsziel dieses Projekts ist es zu untersuchen und zu erproben, inwieweit die Technologie des Additive Manufacturing für die Herstellung von Rotoren geberlos geregelter permanentmagneterregter Synchronmaschinen (PMSM) geeignet ist. Bei diesem Regelungsverfahren muss die Maschine im unteren Drehzahlbereich bis zum Stillstand eine ausreichend hohe magnetische Anisotropie im gesamten Lastbereich aufweisen, die durch eine gezielte Gestaltung des Rotors erreicht werden kann. Die daraus resultierenden Blechschnitte könnten mit dieser Technologie wesentlich einfacher herzustellen sein als mit klassischen Verfahren. Zurück Home Elektrischer Energiespeicher Zurück Home Projekte Elektrische Energiespeicher FVA 717 - ALIB Modellierung und Simulation der Ausdehnung von LithiumIonen-Zellen während der Zyklisierung FVA 629 – Modellierung von Lithium-Ionen-Zellen Optimierung und Modellierung von Lithium Plating: von der Empirik zum Verständnis VDMA – Modulares Multi-Use Batteriesystem Entwicklung eines Standards für ein universell einsetzbares Batteriemodul Zurück Home FVA 717 - ALIB Modellierung und Simulation der Ausdehnung von Li Ionenzellen während Zyklisierung IGF Nr. 17966 N Es wird eine detaillierte dreidimensionale Modellierung und Simulation der Verformung von gestapelten, nicht gewickelten, Li Ionenzellen während eines Lade-Entladezyklus entwickelt. Dabei soll insbesondere die Verformung am Beispiel der Anode und die dadurch bewirkte inhomogene Stressverteilung in der Zelle untersucht werden, die eine wichtige Ursache für die Zelldegradation sind. Die Modellierung soll hierbei Strukturmechanik und in der porösen Batterieelektrode vorliegende komplexe Mechanismen des Stoff- und Ladungstransports sowie des elektrochemischen Stoffumsatzes lokal aufgelöst verknüpfen. Zurück Home FVA 629 – Modellierung von Lithium-Ionen-Zellen Optimierung und Modellierung von Lithium Plating: von der Empirik zum Verständnis IGF Nr. 15 LN Lithium-Plating auf der Anode ist sowohl für die Alterung in Bezug auf die verfügbare Kapazität, aber auch in Bezug auf Sicherheitsaspekte von besonderer Bedeutung . Ziel des Projekts war, ein vertieftes Verständnis von Lithium-Plating in Lithium-Ionen Batterien aufzubauen. Zum einen wurden experimentelle Untersuchungen an verschiedenen LithiumIonen Technologien durchgeführt. Zum anderen wurde in der ersten Phase ein Tool entwickelte, dass Lithium-Plating simuliert. Es wurde ein Verfahren zur Parametrierung des Modells entwickelt, das eine Anwendung auf beliebige andere Technologien ermöglicht. Zurück Home VDMA – Modulares Multi-Use Batteriesystem Entwicklung eines Standards für ein universell einsetzbares Batteriemodul Die Automobilindustrie treibt die Entwicklung von Hochleistungsbatterien mit viel Energie voran. Viele andere Anwender im mobilen und stationären Bereich benötigen ebenfalls Hochleistungsbatterien, die leistungsstark, kostengünstig und zuverlässig sind. Vor diesem Hintergrund arbeitet das VDMA Forum Elektromobilität an einen industriellen Standard für modulare Hochleistungsbatterien, um die Technologie für ein breites Anwendungsspektrum zugänglich zu machen. Anwendungsvielfalt und Praxistauglichkeit sind die Kernmerkmale einer standardisierten Hochleistungsbatterie Zurück Home Elektronik und Sensorik Zurück Home Projekte Elektronik und Sensorik FVA 637 – SIC-Boost Siliziumcarbid in Hybridfahrzeugen - Entwicklung eines effizienten Hochtemperaturwechselrichters mit kompaktem Hochsetzsteller FVA 724 – Langzeitmechatronik Langzeitstabilität von Mechatroniken für den dauerhaften Einsatz unter elektrischer Niedrigspannung FVA 618 - Raffungsmodelle Raffungsmodelle für die Qualifikation mechatronischer Systeme und Komponenten Zurück Home Gefördert durch FVA 637 – SIC-Boost Siliziumcarbid in Hybridfahrzeugen - Entwicklung eines effizienten Hochtemperaturwechselrichters mit kompaktem Hochsetzsteller Konzeptionierung, Aufbau und Charakterisierung eines effizienten und kompakten Hochtemperaturwechselrichters mit Hochsetzsteller für Hybridfahrzeuge beim Einsatz von neuartigen Siliziumcarbid (SiC) Leistungshalbleiterschaltern. Dabei sollen die in Vorarbeiten entwickelten Dimensionierungsmethoden und –regeln für die Chipfläche und die passiven Komponenten des Umrichter-Systems validiert werden, um das Potenzial der SiCHalbleitertechnologie für die Anwendung im Fahrzeug praktisch nachzuweisen. Zurück Home Gefördert durch FVA 724 – Langzeitmechatronik Langzeitstabilität von Mechatroniken für den dauerhaften Einsatz unter elektrischer Niedrigspannung „Industrie 4.0“ und Elektromobilität stellen erweiterte Anforderungen an die Lebensdauer von Elektronikkomponenten. Neben dem regulären Betrieb unter Volllast werden diese Bauteile dauerhaft unter Teillast mit geringen Spannungen stehen ausgelesen oder ihr Abschalten durch den aktiven Busbetrieb verhindert. Somit kommen mehrere 10.000 Betriebsstunden unter lastfreier Niederspannung hinzu. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bewertung der Langzeitstabilität von Mechatroniken für den Einsatz unter elektrischer Niedrigspannung. Es werden die relevanten Komponenten spezifiziert, Schädigungsmechanismen untersucht, sowie Vorschläge für verbesserte Testbedingungen abgeleitet. Zurück Home FVA 618 - Raffungsmodelle Raffungsmodelle für die Qualifikation mechatronischer Systeme und Komponenten Ziel des Vorhabens ist die Erstellung und Verifikation von Raffungsmodellen für thermisch belastete mechatronische Systeme und Bauelemente. Dabei soll der Schwerpunkt auf multifunktionelle Gehäusetechnik wie Metall-Kunststoffverbindungen und metallische Verbindungen im Bereich der Stecker und Kontakte gelegt werden. Die Modelle sollen ermöglichen, den Testaufwand bei der Qualifikation zu reduzieren. Dabei sollen Temperatur, Temperaturzyklen, Verlustleistung und Vibration berücksichtigt werden. Zurück Home POWERMAGNETE – Industrielle Gemeinschaftsforschung treibt die Zukunft an! Durch die gemeinsame Erforschung neuer Materialien für Hochleistungsmagnete werden neue Elektromotoren für innovative Mobilität möglich! POWERMAGNETE bilden einen wichtigen Baustein für hocheffiziente elektrische Antriebe! Weitere Informationen zum Projekt POWERMAGNETE Quelle: Airbus Klicken Sie für eine Auswahl weiterer Projekte der elektrischen Antriebstechnik….
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