Elektrifizierung des Antriebsstrangs Grundlagen - vom Mikro-Hybrid zum vollelektrischen Antrieb

Die anspruchsvollen CO₂-Ziele  bis 2030/2050 werden unser Mobilitätsverhalten massiv verändern. Ein wichtiger Beitrag wird von elektrifizierten Fahrzeugantrieben erwartet. Das Buch gibt einen Überblick über alle heute diskutierten elektrifizierten Antriebskonzepte für Pkw vom Mikro-Hybrid bis zum Brennstoffzellen-Auto. Neben den Definitionen werden die einzelnen Komponenten für den elektrifizierten Antrieb, wie z.B. E-Motoren, Batterien, Supercaps, Leistungselektronik, Brennstoffzellen Getriebe und Aktoren auf der Ebene eines Basiswisssens beschrieben. Die einzelnen Architekturen und Topologien der Hybride werden ebenso wie die reinen Elektroantriebe vorgestellt. Zum Gesamtsystem gehören das Thermomanagement, die Typgenehmigung, die besonderen Herausforderungen an die Akustik sowie elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Der Umgang mit den Hochvolt-Systemen erfordert neue Sicherheitsstandards und die Ladetechnik gehört zu den Schlüsseltechnologien für dieAkzeptanz der Batterie-Elektrofahrzeuge. Der Brennstoffzellen basierte Elektroantrieb zeigt weitere Möglichkeiten für die Zukunft auf. Die Auswirkungen der Teilelektrifizierung des Antriebs auf den Verbrennungsmotor im hybriden Antriebskonzept runden die Betrachtungen ab.

Motivation.- Definition und charakteristische Merkmale der elektrifizierten Fahrantriebe.- Antriebskomponenten (E-Motoren, Generatoren).-  Leistungselektronik.- Energiespeicher (Batterien, Supercaps).- Brennstoffzelle.- Fahrantriebsarchitekturen und -Topologien.- Formel e.-Sensorik und Aktorik.- Energiemanagement.- Thermomanagement.- Ladetechnik.- EMV.-Sicherheit.- Zertifizierung.- Akustik.- Auswirkungen auf den Verbrennungsmotor und das Getriebe.

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Helmut Tschöke lehrte als Lehrstuhlinhaber des Gebiets Kolbenmaschinen an der Universität Magdeburg. Er studierte und promovierte an der Universität Stuttgart und war danach bei Bosch im Geschäftsbereich Dieselsysteme in Entwicklung und Fertigung in leitender Funktion tätig. Er ist Herausgeber der Vorgängerversion „Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs“-Basiswissen 2015.

Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer wurde 2011 zum Vorstand Technologie und 2014 zusätzlich zum stellvertretenden Vorstandsvorsitzenden der Schaeffler AG berufen. Bereits 2001 wechselte er als stellvertretender Entwicklungsvorstand von der Porsche AG in die Geschäftsleitung der Schaeffler Gruppe. Peter Gutzmer ist Honorar- bzw. Gastprofessor an den Universitäten KIT (Karlsruhe), Tongij (Shanghai) und SWJTU (Chengdu).

Thomas Pfund ist seit 2018 Leiter des Geschäftsbereichs E-Systems in der Schaeffler Gruppe. Nach dem Maschinenbaustudium an der Universität Rostock trat er 1991 ins Unternehmen ein. Seit 1994 bekleidet Thomas Pfund leitende Positionen im Bereich der Elektromobilität in der Schaeffler Gruppe.