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Hybridkomponenten

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird auf für Hybridfahrzeug relevante Energiewandler und Energiespeichersysteme eingegangen sowie auf eingesetzte Nebenaggregate. Neben Funktion und Aufbau werden auch Vor- und Nachteile der verschiedenen Arten beschrieben bzw. sinnvolle Adaptionen für den Einsatzzweck. Die Ausführungen reichen von verschiedenen Verbrennungskraftmaschinen über Elektromotoren und Brennstoffzellen bis hin zu elektrochemischen, mechanischen und hydropneumatischen Speichersystemen.

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Notes

  1. 1.

    Interkalation = Einlagerung von Li in Metalloxid oder Metallphosphat in das Kristallgitter ohne Änderung der Metalloxidstruktur.

  2. 2.

    GWP: englisch Global warming potential, Treibhauspotenzial.

Literatur

  1. Basshuysen, R. V.; Schäfer, F.: Handbuch Verbrennungsmotor: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. Verlag Vieweg + Teubner Verlag, 2007; ISBN 3-834-802271, 9-783-834-802279.

    Google Scholar 

  2. Lückert, P.; Waltner, A.; Rau, E.; Vent, G.; Wolf, H. Chr.: Der neue V6-Ottomotor M 272 von Mercedes-Benz. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 65. Jahrgang, 6/2004, Seite 436–452.

    Google Scholar 

  3. Vollrath, O.: S400 BlueHYBRID – First Hybrid Vehicle with Li-Ion Technology. 30. Internationales Wiener Motorensymposium 2009. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 697.

    Google Scholar 

  4. Meinig, U.: Standortbestimmung des Zweitaktmotors als Pkw-Antrieb – Teil 4: Zweitaktottomotor. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 11/2001 Jahrgang 62, Seite 924–932.

    Google Scholar 

  5. Zeitschrift: „Motorrad Classic“, Motor-Presse Verlag Stuttgart, Ausgabe 3/98.

    Google Scholar 

  6. Meijer, R. J.: Der Philips-Stirling Motor. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 29. Jahrgang, Nr. 7, Juli 1968.

    Google Scholar 

  7. R. Bauer, Gescheiterte Innovationen – Fehlschläge und technologischer Wandel, Hamburg: Campus Verlag, 2006.; ISBN-978-3-593-37973-9.

    Google Scholar 

  8. M. W. K. Küberl, Stirling-Maschinen, Staufen bei Freiburg: Ökubuch Verlag, 2003.

    Google Scholar 

  9. Capstone: Product Catalog. Capstone Turbine Corporation, P0212 CAP115 www.capstoneturbine.com.

  10. Louis Krieger: Voiture à turbine et à transmission électrique. Brevet D’invention No362.976. (Französisches Patent – Anmeldedatum: 3. Februar 1906, Veröffentlicht 18. Juli 1906).

    Google Scholar 

  11. Ondřej Vysoký: Linear Combustion Engine project. Department of Control Engineering, Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University http://www.lceproject.org/en/principle/ 2013 12 19.

  12. Kock, F.; Heron, A.; Rinderknecht, F.; Friedrich, H.E.: Der Freikolbenlineargenerator – Potenziale und Herausforderungen. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 10/2013, 74. Jahrgang, Seite 774–779.

    Google Scholar 

  13. Noreikat, K. E.: Brennstoffzelle – Einführung und Grundlagen. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 03/2013, 74. Jahrgang, Seite 246–251.

    Google Scholar 

  14. Treffinger, P.;Gräf, M.: Brennstoffzellensysteme und hoch integrierte Verbrennungsmotor/Generator-Kombinationen für Hybridantriebe. Hybridfahrzeuge Burghard Voß (Hrsg.), Haus der Technik Fachbuch Bd. 52, expert Verlag, 2005, ISBN 3-8169-2501-4.

    Google Scholar 

  15. Mikulic, L.: Zukünftige Antriebskonzepte, G – FCEV Batterie EV. Vorlesungsskriptum, TU Wien 2013.

    Google Scholar 

  16. Tschöke, H.: Range Extender – Definition, Anforderungen, Lösungsmöglichkeiten. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 06/2012; 73. Jahrgang, Seite 510–515.

    Google Scholar 

  17. U. Wiedermann, H. Stütz, V. Hennige, B. Kaltenegger, B. Brunnsteiner, B. Niederl, A. Engstle und A. Angermaier, „Innovations in the Area of Lithium-Ion Batteries realized in „COUP-E“ an 800 V Electric Car,“ Motor und Umwelt, Graz, 2012.

    Google Scholar 

  18. Bouvier, S.: Charakterisierung permanentmagneterregter Synchronmaschinen für den Einsatz in elektrischen Achsen. Diplomarbeit. Institut für elektrische Maschinen und Antriebstechnik (EMA), Technische Universität Graz, November 2007.

    Google Scholar 

  19. Hofer, K.: Elektrotraktion – Elektrische Antriebe in Fahrzeugen. VDE Verlag GmbH, Berlin, Offenbach ISBN 978-3-8007-2860-2, 2006.

    Google Scholar 

  20. Wallentowitz, H.: Unkonventionelle Kraftfahrzeugantriebe. Schriftenreihe Automobitechnik, Vorlesungsumdruck, Institut für Kraftfahrwesen Aachen ika RWTH, 2003.

    Google Scholar 

  21. Binder, A.: Elektromotorische Antriebe für Hybrid- und Elektrofahrzeuge. VDI Wissensforum „Hybrid- und Elektroantriebe für Kraftfahrzeuge“ 22.–23. Juni 2009 Frankfurt/Main.

    Google Scholar 

  22. N. N. Produktinformation SERVAX Landert Motoren AG, CH-8180 Bülach-Zürich, www.servax.com.

  23. Fennel, H.; Hackmann, W.; Vignaud, A.; Forin-Crouvoisier, L.: Effizienter Elektroantrieb mit fremderregter Synchronmaschine ohne seltene Erden am Beispiel der Renault Systemlösung. 33. Internationales Wiener Motorensymposium 26.u.27.4.2012, Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 749, Bd. 2, Seite 224–245.

    Google Scholar 

  24. Weil, M.; Bergelt, C.: Untersuchungen zu entwicklungstechnischen Potenzialen hocheffizienter Antriebe. Kurzstudie im Auftrag des Sächsischen Landesamt für Umwelt und Geologie. Fraunhofer Institut Verkehrs- und Infrastruktursysteme Dresden 2006.

    Google Scholar 

  25. Fister, M.: Serienanforderungen an die elektrische Maschine im Hybridfahrzeug. Tagung: Hybridantrieb – die Zukunft des Automobilantriebs, 16.–17. Juni 2005 in Berlin.

    Google Scholar 

  26. Grabner, B.: Drehmomentberechnung einer Transversalflussmaschine über ein dreidimensionales Finite Elemente Modell. Dissertation TU Wien, Institut für Elektrische Maschinen und Antriebe, 1998.

    Google Scholar 

  27. Weh, H.: Berechnungsgrundlagen für Transversalflussmaschinen. Archiv für Elektrotechnik, 71, 1988.

    Google Scholar 

  28. Bork, M.: Entwicklung und Optimierung einer fertigungsgerechten Transversalflussmaschine. Dissertation RWTH Aachen, Aachen 1997.

    Google Scholar 

  29. Schhüttler, J.; Orlik, B.: Simulation einer Transversalflussmaschine in Flachmagnetanordnung. NAFEMS Magazin 2/2006.

    Google Scholar 

  30. Graaf, R.: Simulation hybrider Antriebskonzepte mit Kurzzeitspeicher für Kraftfahrzeuge. Dissertation am Institut für Kraftfahrwesen Aachen, RWTH Aachen, 2000.

    Google Scholar 

  31. Langer, U.; Schmidt, M.; Sellinger, R.: Entwicklungspotenzial bei und Einsatzmöglichkeiten von alternativen Antriebskonzepten im OPNV. Studie am Lehrgebiet FMU an der FH Köln in Zusammenarbeit mit dem VDV, 1998.

    Google Scholar 

  32. Schermann, M.: The Electric Rear Axle Drive. 11th International CTI Symposium, December 2012, Berlin.

    Google Scholar 

  33. Grebe, U. D.: „GM’s Advandced Propulsion Technology – Solutions for Efficiency Improvements and Energy Diversity“ in VDI-Berichte 2029: Getriebe in Fahrzeugen 2008. Düsseldorf: VDI-Verlag, 2008.

    Google Scholar 

  34. Berger, R.; Dilzer, M.; Reitz, D.: ESG – Elektrisches Schaltgetriebe. Hybridkomponenten für Automobile der Zukunft. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 107 (2005) 6, Seite 488–497.

    Google Scholar 

  35. Fister, M.; Bartha, A.: Hybrid Module from ZF Sachs, the Space Optimized Hybridization of the 8-P Automatic Transmission. 5th Symposium Hybrid -Vehicles and Energy Management. 20th and 21st Feb. 2008 Braunschweig.

    Google Scholar 

  36. Höhn, B.-R.: CVT-Hybrid für PKW. Tagung Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen, Autor: Marcus Geimer und 11 Mitautoren, Herausgeber: WVMA e. V. Wissenschaftlicher Verein für Mobile Arbeitsmaschinen, Karlsruhe c/o Lehrstuhl für Mobile Arbeitsmaschinen, Universität Karlsruhe, Februar 2007.

    Google Scholar 

  37. Höhn, B.-R.; Pflaum, H.; Krastev, I.; Lechner, C.: Bereichsumschaltung und Verbrennungsmotorstart im optimierten CVT-Hybrid-Antriebsstrang. VDI-Tagung „Fahrzeuggetriebe 2006“ (2006).

    Google Scholar 

  38. Lutz, J.: Halbleiter-Leistungsbauelemente. Physik, Eigenschaften, Zuverlässigkeit. Verlag: Springer Berlin Heidelberg, 2006, ISBN: 978-3-540-34207-6.

    Google Scholar 

  39. Falk, A.; Wachenfeld, V.: DC/DC-Wandler: Schnittstelle zwischen Batterie und Antrieb. Hybridfahrzeuge, Burghard Voß (Hrsg.) Expert Verlag ISBN 3-8169-2501-4.

    Google Scholar 

  40. Hofheinz, W.; Sellner, H.; Möll, W.: Laden von Elektrofahrzeugen – Schutz gegen elektrischen Schlag durch DC-Fehlerstromsensorik. ATZ elektronik 05/2012, 7. Jahrgang, Seite 368–373.

    Google Scholar 

  41. Caldevilla, A.: Untersuchung von elektrischen Speichersystemen für den Einsatz in Hybridfahrzeugen. Dissertation, Institut für Elektrische Antriebe und Maschinen, TU Wien 2008.

    Google Scholar 

  42. H. Menrad, A. König; Alkoholkraftstoffe; Springer-Verlag Wien-New York 1982; ISBN 3-211-81696-8/0-387-81696-8.

    Google Scholar 

  43. Sven Geitmann: Alternative Kraftstoffe – Womit fahre ich am besten? Hydrogeit Verlag, Oberkrämer, Oktober 2008, ISBN 978-3-937-86312-2.

    Google Scholar 

  44. Schindler, V.: Kraftstoffe für Morgen; Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 1997.

    Google Scholar 

  45. Rosenkranz, C.A.; Köhler, U.; Liska, J.-L.: Battery Systems for the Growing and Diversfied Hybrid Electric Vehicle Market. Neue elektrische Antriebskonzepte für Hybridfahrzeuge. Haus der Technik Essen. Haus der Technik Fachbuch Bd. 80, 2007.

    Google Scholar 

  46. Jossen, A.: Einführung in elektrochemische Speicher. Otti Fachforum „Wiederaufladbare Batteriesysteme“ Ulm, 3./4. Mai 2006.

    Google Scholar 

  47. Jossen, A.; Weydanz, W.: Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen. 1. Auflage, Ubooks Verlag, 2006, ISBN 3-937536-01-9.

    Google Scholar 

  48. Böcker, J.: Antriebe für umweltfreundliche Fahrzeuge. Skript zur Vorlesung. 17.01.2006.

    Google Scholar 

  49. Schmidt, V.M.: Elektrochemische Verfahrenstechnik. WILEY-VCH Verlag GmbH, ISBN 3 527 299 580, 2003.

    Google Scholar 

  50. Tarascon, J.-M.; Armand, M.: Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. In NATURE | VOL 414 | 15 NOVEMBER 2001.

    Google Scholar 

  51. Schäfer, T.: Batterietechnologie: Trends, Entwicklungen, Anwendungen. 3. Expertentreffen Energiemetropole „Eine Region unter Strom – Konzepte im Wettbewerb, Leipzig, 7.12.2009.

    Google Scholar 

  52. Wiebelt, A.; Isermeyer, T.; Siebrecht, T.; Heckenberger, T.: Thermomanagement von Lithium-Ionen-Batterien. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 07-08/2009, Jahrgang 111.

    Google Scholar 

  53. Cheeseman, P.; Magnuson, D.: Hochentwickelte Bleibatterien – Potenziale für Hybridfahrzeuge. ATZ elektronik 04/2010, Jahrgang 5.

    Google Scholar 

  54. Jossen, A.; Weydanz, W.: Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen. Ubooks Verlag, 1. Auflage 2006, ISBN 3-937536-01-9.

    Google Scholar 

  55. Kritzer, P., Nahrwold, O.: Dichtungs- und Fixierungselemente für flexible Zellen in großformatigen Lithium-Zellen.ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, Nr. 6, 2011.

    Google Scholar 

  56. Köhler, U.: Batterien für Elektro- und Hybridfahrzeuge. In Hybrid-, Batterie- und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge. TAE Kontakt & Studium Bd. 255; Expert Verlag.

    Google Scholar 

  57. Köhler, U.; Rosenkranz, C. A.: Nickel Metall Hydride and Lithium-Ion Batteries for Hybrid Electric Vehicles – Cars, Busses and Light Trucks. 3. Braunschweiger Symposium Hybridfahrzeuge und Energiemanagement, Braunschweig 2006.

    Google Scholar 

  58. Ecker, M.; Sauer, D.U.: Batterietechnik: Lithium-Ionen-Batterien. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 01/2013, 74. Jahrgang, Seite 66–70.

    Google Scholar 

  59. Lamm, A.; Warthmann, W.; Soczka-Guth, T.; Kaufmann, R.; Spier, B.; Friebe, P.; Stuis, H.; Mohrdieck; C.: Lithium-Ionen-Batterie. Erster Serieneinsatz im S400 Hybrid. ATZ 07-08/2009, Jahrgang 111.

    Google Scholar 

  60. Reif, K.: Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe. Vieweg + Teubner Verlag, 1. Auflage 2010, ISBN 978-3-8348-1303-9.

    Google Scholar 

  61. Neumeister, D.; Wiebelt, A.; Heckenberger, T.: Systemeinbindung einer Lithium-Ionen-Batterie in Hybrid- und Elektroautos. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 04/2010, Jahrgang 112.

    Google Scholar 

  62. Atkins, A.; Feulner, P.: Der mechanische Hybridantrieb von Ricardo; MTZ 02/2011, 72. Jahrgang.

    Google Scholar 

  63. Brockbank, C.: Full Toroidal CVT in a Mechanical Hybrid Configuration. 6th International CTI Symposium „Innovative Automotive Transmissions“, Berlin, 3–7 December 2007.

    Google Scholar 

  64. Winterhagen, J.: Schwungradspeicher als künftige Energiespeicher; VDI Nachrichten; Nr. 36; 6. September 2013.

    Google Scholar 

  65. Gründl, A.: Bauraum- und Kostenoptimierte Komponenten für Hybridfahrzeuge. Neue elektrische Antriebskonzepte für Hybridfahrzeuge. Haus der Technik Essen. Haus der Technik Fachbuch Bd. 80, 2007.

    Google Scholar 

  66. Armbruster, D.; Hennings, S.: Porsche GT3 R Hybrid – Technologieträger und rollendes Labor. MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 05/2011, 72. Jahrgang.

    Google Scholar 

  67. Kliffken, M.G.; Ehret, C.; Stawiarski, R.: Hydrostatisch Regeneratives Bremssystem (HRB) für Nutzfahrzeuge und mobile Arbeitsmaschinen. 6. VDI Tagung: Innovative Fahrzeugantriebe, Dresden, 6. und 7.11.2008, VDI-Verlag Düsseldorf 2008.

    Google Scholar 

  68. N. N. HYDAC International – Speichertechnik Produktkatalog. D 30 000.1/09.08 HYDAC Technology GmbH. Industriegebiet, D-66 280 Sulzbach/Saar, 2008.

    Google Scholar 

  69. Findeisen Dietmar: Ölhydraulik, 5. Auflage, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 2006.

    Google Scholar 

  70. Achten, P.; Vael, G.; Murrenhoff, H.; Kohmäscher, T.; Inderelst, M.: Emissionsarmer Hydraulik-Hybridantrieb für Personenwagen. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 111 (2009) 5, Seite 378–387.

    Google Scholar 

  71. Palmen, A. et al: Wirkungsgraduntersuchung an einer Floating Cup-Axialkolbenpumpe. IFAS RWTH Aachen, 2007.

    Google Scholar 

  72. Oertel, D.: Energiespeiche r – Stand und Perspektiven. Sachstandsbericht zum Monitoring „Nachhaltige Energieversorgung“, Büro für Technikfolgen – Abschätzung beim Deutschen Bundestag, Arbeitsbericht Nr. 123, Februar 2008.

    Google Scholar 

  73. Böhm, T.; Nolte, O.; Richter, T.: Li-Ionen Batterien Schlüsseltechnologie für die Mobilität. 6. VDI Tagung: Innovative Fahrzeugantriebe, Dresden, 6. und 7.11. 2008, VDI-Verlag Düsseldorf 2008.

    Google Scholar 

  74. Noreikat, E.: Antriebstechnik, die die Welt (nicht) braucht. VDI-Bericht 1704, 2002.

    Google Scholar 

  75. Bek, M.; Schiele, P.: Der hydraulische Impulsspeicher – ein Beitrag der ZF-Automatgetriebe zur CO2-Reduzierung. 29. Internationales Wiener Motorensymposiums 2008, Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 672, Bd. 2.

    Google Scholar 

  76. Wiertz, A.; Gessat, J: Eine neue Generation elektrohydraulischer Servolenkungen. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 107 (2005) 7–8, Seite 586–593.

    Google Scholar 

  77. Harrer, M.; Schmitt, T.; Fleck, R.: Elektromechanische Lenksysteme – Herausforderungen und Entwicklungstrends. 15. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik 2006.

    Google Scholar 

  78. Wiebelt, A.; Wawzyniak, M.: Thermomanagement im elektrifizierten Antrieb; MTZ-Motortechnische Zeitschrift, 07-08/2013; 74. Jahrgang.

    Google Scholar 

  79. Schöttle, M.: Toyota Prius Plug-In Prototyp im Flottentest; ATZ elektronik; 06/2010; 5. Jahrgang.

    Google Scholar 

  80. Weinbrenner, M.; Manski, R.; Kerler, B.; Heinle, D.: Speicher-Klimatisierung für Hybridfahrzeuge mit Start-Stopp-Funktion. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 108 (2006) 12, Seite 1002–1008.

    Google Scholar 

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