Elektriske køre-drivlinjer – højeffektive og robuste elektriske drev med batteri buffer system til arbejdskøretøjer og personbiler

Baggrund:

Markederne for eldrevne køretøjer vil vokse kraftigt i fremtiden, hovedsageligt på baggrund af energi- og klimaproblemerne. Energieffektivitet er udover robusthed et hovedkriterium for at elektriske køretøjer er konkurrencedygtige, og her er den elektriske drivlinje der bruges til køretøjernes fremdrift især vigtig, idet den forbruger hovedparten af energien. For at opnå en høj energieffektivitet er der behov for sofistikeret effektelektronik og elektriske motorer med et lavt energitab, såvel som et buffer system til batteriet. Batteribuffersystemet forhindrer høje spændinger i batteriet ved ladning og afladning og forbedrer dermed effektiviteten.

For at gøre det muligt at forbedre energieffektiviteten skal der udvikles nye effektelektroniske kredsløb, og eksisterende kontrolmetoder skal forbedres eller der skal udvikles nye. Grundlaget herfor skal være et dybdegående kendskab til og erfaringer med effektelektronik og elektriske drivlinjer.

I Schleswig-Holstein og Syddanmark arbejder flere virksomheder med arbejdskøretøjer og komponenter til elektriske biler. Arbejdskøretøjer er for eksempel gaffeltrucks eller renovationskøretøjer. Resultaterne af forskningen kan herudover også anvendes i drivlinjer for andre anvendelser såsom kraner og lifte. En række effektelektroniske virksomheder er allerede leverandører af komponenter til automobilindustrien, mens andre planlægger at blive det. Der er derfor gode muligheder for gennem den anvendte forskning som bliver udført i dette projekt, at understøtte de regionale virksomheders kompetencer inden for teknologi og produktion.

Formål og resultater:

På denne baggrund skal der gennemføres anvendt forskning, der har til formål at optimere virkningsgrad og robusthed af elektriske drivlinjer til elektriske køretøjer. Grundlæggende skal metoder, som kan anvendes i forskellige applikationer, undersøges, analyseres og afprøves i praksis. Omdrejningspunktet for arbejdet er effektelektronik og regulering af elektriske drivlinjer. Forskningsarbejdet vil blive gennemført på Christian-Albrechts-Universität i Kiel, Tyskland. Her er der allerede gennemført forskning inden for nogle af disse områder for en række applikationer og behov, hvilket giver mulighed for at forskningen bliver gennemført med udgangspunkt heri, hvorved der sikres gode videnskabelige og tekniske rammer. Arbejdet vil blive gennemført i samarbejde med virksomheder i regionen, som fremstiller elektriske køretøjer eller komponenter hertil, eller som planlægger at blive leverandør til industrien for elektromobilitet. De følgende hovedresultater skal opnås, alle i tæt samarbejde med relevante industripartnere:

1. Fastlæggelse og analyse af potentielle tiltag, der kan optimere energieffektivitet i drivlinjer til elektrisk drevne køretøjer. Udvælgelse af det mest lovende tiltag for videre praktiske forskningsarbejde. Tilpasning af forskningsplan i forhold til analyseresultaterne.
    
2. Tilbundsgående analytisk undersøgelse af udvalgte tiltag, der kan optimere energieffektivitet. Fastlæggelse af forbedringer i energieffektiviteten og den nødvendige yderligere indsats herfor. Udvælgelse af lovende videre skridt til implementering af indsatsen.
    
3. Praktisk undersøgelse af de videre implementeringstiltag gennem tests af effektelektroniske kredsløb og laboratorieafprøvning af drivlinjer. Fastlæggelse af forbedringer i energieffektiviteten og den nødvendige yderligere indsats herfor. Udvælgelse af lovende videre skridt til implementering.
    
4. Udarbejdelse af designmæssige retningsliner for praktisk omsætning af de lovende videre implementeringstiltag til energieffektivisering af drivlinjer til elektriske køretøjer.
    
5. Formidling af resultaterne gennem videnskabelige publikationer og andre medier.

Ansvarlig Partner:

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
Kaiserstrasse 2, 24143 Kiel

Prof. Dr. Friedrich Wilhelm Fuchs

fwf@tf.uni-kiel.de
+49 431 880-6100