Steigerung der Effizienz elektrischer Fahrzeuge durch die Integration von Hilfsantrieben im Antriebsmotor

Kurzfassung

Die Anforderungen an die Klimatisierung von Elektrofahrzeugen hängen weitgehend vom Einsatzort des Fahrzeuges ab. Zum Beispiel benötigen Elektrofahrzeuge in den europäischen Ländern einen hohen Heizaufwand während der Wintersaison, wohingegen in den äquatorialen Regionen betriebene Fahrzeuge während des ganzen Jahres gekühlt werden müssen. Zum heutigen Stand wird die für die Klimatisierung notwendige Leistung aus der Batterie bezogen, was die Reichweite in beiden Fällen reduziert und für eine Einschränkung der breiten Akzeptanz von Elektrofahrzeugen sorgt. Die wichtigsten elektrischen Lasten für die Batterie eines Elektrofahrzeugs sind der Fahrmotor und der Klimakompressor-Antriebsmotor. Im vorliegenden Beitrag wird eine neue Design-Lösung zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades von Elektrofahrzeugen vorgeschlagen, bei der beide Motoren, der Fahrmotor und der Kompressormotor, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden. Diese integrierte Einheit wird voraussichtlich im Rekuperations-modus mit nahezu 100 % Effizienz arbeiten. Die Verbesserung der Effizienz wird durch eine direkte mechanische Kopplung des Fahrmotors mit dem Klimakompressor während der Bremsphase erreicht. Die mechanische Konfiguration der Einheit erlaubt es, die Drehmomente und die Drehzahlen von Fahrmotor und Kompressormotor unabhängig voneinander zu steuern. Neben der verbesserten Leistungsfähigkeit und der höheren Effizienz hat die integrierte Einheit zahlreiche weitere Vorteile wie erhöhte Zuverlässigkeit, Kompaktheit und geringeres Gewicht.