Emissionsfreies Range Extending (EREX)

Vom Land BW gefördertes Forschungsprojekt zum Schwerpunkt Elektromobilität in enger Zusammenarbeit mit der Industrie

Projektleitung: Prof. Dr. Andreas Daberkow
Projektzeitraum: 01.07.2012 - 30.06.2015
Gesamtprojektkosten 283.912 €
Zuwendungsgeber: MWK + Industrie
Projektpartner: Institut für Technische und Numerische Mechanik der Universität Stuttgart, Bosch GmbH, Huhn-Rohrbacher Leistungselektronik GmbH, ate Antriebstechnik und Entwicklungs GmbH, ZEAG Energie AG

Elektromobilität ist derzeit einer der Förderschwerpunkte in Deutschland. In verschiedenen Förderregionen werden Fahrzeuge und Ladeinfrastruktur im Zusammenhang mit Benutzererfahrungen erforscht. Die nach wie vor nicht ausreichende Kapazität von Batterien ist ein Grund für die verlangsamte Verbreitung von Fahrzeugen. Einschränkungen in der Verfügbarkeit von Rohstoffen und zu langsamer Know-How-Aufbau führen dazu, dass serienreife Batterien mit einem Aktionsradius von mehr als 100 km nur eingeschränkt zur Verfügung stehen. Automobilhersteller bieten zunächst sogenannte Range Extender (Reichweitenverlängerer) mit Hilfe klassischer Verbrennungsmotoren an.

Ziel dieses Projektes ist es, zusammen mit Industrie- und Hochschulpartnern einen Schwungradspeicher-Demonstrator mit entsprechender Leistungselektronik aufzubauen, in eine mobile Plattform zu integrieren und wissenschaftlich zu erproben. Dies kann ein Elektrofahrzeug sein, das mit diesem Schwungradspeichersystem zusätzlich ausgerüstet wird oder welches einen mit dem Schwungradspeichersystem ausgerüsteten Anhänger zieht und mechanisch und elektrisch mit dem Anhänger verbunden ist.

Bild 1: Mobile Plattformen mit zusätzlichem Schwungradspeichersystem

Ist ein in der Batterie-Reichweite verlängerter Fahrbetrieb geplant, so wird das Schwungradspeichersystem z.B. an einer Stromtankstelle aufgeladen. In diesem Fall wirkt die Elektromaschine im Schwungradspeichersystem als Motor. Nach Beendigung des Ladevorganges mit Erreichen der Betriebsdrehzahl der Schwungrades wird das Fahrzeug vom Versorgungsnetz getrennt.

Bild 2: Ladevorgang für Schwungradspeichersystem

Nun wird das Fahrzeug gefahren. In diesem Fall wirkt die Elektromaschine im Schwungradspeichersystem als Generator. Ein Steuergerät zum Energiemanagement entscheidet, ob durch den Generator die Batterien des Elektrofahrzeuges geladen werden, beim Bremsen Energie rückgespeist wird oder ob der Fahrmotor direkt vom Schwungradspeicher gespeist wird.

Bild 3: Entladung des Schwungradspeichersystems während des Fahrbetriebs