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Im grünen Bereich

Flexible Prüfstände helfen bei der Untersuchung und Optimierung von Elektromotoren für Fahrzeuge.

Im Wirkungsgradkennfeld sind das übertragene Drehmoment und die Drehzahl dargestellt. Die grünen Bereiche entsprechen einer hohen Energieeffizienz.
Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist weltweit ein Trend zur langfristigen Abkehr von fossilen Brennstoffen erkennbar. Elektrische Motoren sowie Hybridantriebe werden daher in Zukunft einen wichtigen Beitrag zu einem nachhaltigen und umweltverträglichen Mobilitätskonzept leisten. Elektromotoren sind aus der industriellen Anwendung, etwa im Maschinenbau, nicht mehr wegzudenken. Ingenieure arbeiten nun daran, Elektromotoren speziell für den Antrieb von Automobilen weiterzuentwickeln und zu optimieren. Ein wichtiges Werkzeug für diese Entwicklungsarbeit sind Prüfstände.

Wissenschaftler des Elektrotechnischen Instituts (ETI) am KIT haben Prüfstände zum flexiblen Testen von Elektro- und Hybridantrieben entwickelt. Auf drei Prüfständen am KIT können Entwickler Elektromotoren unter die Lupe nehmen, die Fahrzeuge vorwärtsbewegen – vom Kleinwagen über Rennautos bis zu Kleinlastern.

Die zur Regelung der Prüfstände und Motoren nötige Leistungselektronik und Software haben die Ingenieure des KIT vollständig selbst entwickelt und modular aufgebaut. Daher ist der Betrieb der Prüfstände extrem flexibel. Industriepartner und Kunden können nicht nur komplette Motoren sondern auch einzelne Komponenten bis hin zu Leistungselektronik und Software untersuchen lassen. Die Prüfstände des KIT zeichnen sich zudem durch eine hohe Maximalleistung von 250 Kilowatt aus und schaffen bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute.

Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in Echtzeit abrufbar, beispielsweise in Form eines Wirkungsgradkennfelds: Ein hoher Wirkungsgrad und damit eine gute Energieeffizienz des Motors entspricht einem grünen Bereich im Diagramm. Entwicklungsingenieure können anhand dieser Ergebnisse Simulationsrechnungen verifizieren und die Elektromotoren sowie ihre Motorsteuerung optimieren. Die Prüfstände tragen also dazu bei, dass zukünftige Elektromotoren Energie effizienter nutzen, sich durch eine gute Dynamik auszeichnen und die Fahrzeuge höhere Geschwindigkeiten und Beschleunigungen erreichen.

Das KIT sucht Partner, die Interesse haben, die Prüfstände für den Test und die Weiterentwicklung von Elektromotoren zu nutzen.

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Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr.-Ing. Philipp Scherer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager Mobilität, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-28460

E-Mail: philipp.scherer@kit.edu

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