Experten-Forum Powertrain: Komponenten und Kompetenzen zukünftiger Antriebe 2022: Band 1: Elektrische Systemkomponenten und Speichertechnik (Proceedings) (German Edition)

Höhere elektrische Fahrzeug-Bordnetzspannungen eröffnen die Chance, bei Ladungswechsel, Verbrennung, Emissionierung und Reibung neue Lösungsansätze zu finden. Dies wird beim Experten-Forum Powertrain mit der ATZlive-Veranstaltung "Komponenten und Kompetenzen zukünftiger Antriebe" 2022 diskutiert. Die Tagung ist eine unverzichtbare Plattform für den Wissens- und Gedankenaustausch von Forschern und Entwicklern aller Unternehmen und Institutionen Der Inhalt Energiewandler. - Getriebe & Mechanik. - Energiespeicher. - Werkstoffe, Beschichtungen, Schmierstoffe. Die Zielgruppen Fahrzeug- und Motoreningenieure aus den Bereichen Entwicklung, Konstruktion, Forschung, Berechnung und Versuch sowie Studierende, die aktuelles Fachwissen im Zusammenhang mit Fragestellungen ihres Arbeitsfeldes suchen - Professoren und Dozenten an Universitäten und Hochschulen mit Schwerpunkt Kraftfahrzeug- und Motorentechnik - Gutachter, Forscher und Entwicklungsingenieure in der Automobil- und Zulieferindustrie Der Veranstalter ATZlive steht für Spitzenqualität, hohes Niveau in Sachen Fachinformation und ist Bestandteil der Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature. Hier wird unter einem Dach das Know-how der renommiertesten Wirtschafts-, Wissenschafts- und Technikverlage Deutschlands vereint. Vorwort Inhaltsverzeichnis – Band I Inhaltsverzeichnis – Band II Technischer Vergleich von Traktionsmaschinen in Elektrofahrzeugen 1 Einleitung 2 Elektrische Maschinen in Elektrofahrzeugen 2.1 Allgemeine Vorstellung der betrachteten Maschinentypen 2.2 Verwendete Maschinen und ihre Charakteristiken 2.3 Angewandtes Kühlkonzept zur Realisierung hoher Leistungs- und Drehmomentdichten 2.4 Kontinuierliche Leistung und kontinuierliches Drehmoment 2.5 Verwendete Materialien 3 Fahrzyklussimulationen 3.1 WLTC 3.2 RTS 95 4 Bewertung und Vergleich 5 Zusammenfassung Literatur PEM Fuel Cell Application – From Components to Systems 1 Warum Wasserstoff im Verkehr sinnvoll ist 2 Der Schaeffler-Beitrag zur Industrialisierung von Brennstoffzellen 2.1 Produkte für den Brennstoffzellenstapel 2.2 Produkte für das Brennstoffzellensystem 3 Zusammenfassung Quellen Integriertes SiC-Leistungsmodul auf keramischem Kühlkörper 1 Einleitung 2 Entwicklung Kühlergeometrie 2.1 Konstruktion 2.2 Mechanische Simulation 2.3 CFD Simulation 3 Modulauslegung 3.1 Induktivitätsuntersuchungen 4 Finalkonzept 4.1 Kühlerdesign mit Fluidanschlüssen 4.2 Finaler Aufbau 4.3 Simulative Absicherung des finalen Konzeptes 5 Vermessung Prototyp 5.1 Herstellung Prototypen 5.2 Thermische Vermessung 5.3 Doppelpulsvermessung 6 Zusammenfassung und Diskussion Literatur „Wir drehen auf!“ – Wälzlagerlösungen für den E-Antriebsstrang 1 Einleitung 2 Anforderungen an die Rotorwellenlagerung im E-Antrieb 3 Diskussion kritischer Lastfälle 3.1 Stationäre Hochdrehzahl 3.2 Hochdynamische Änderungen der Betriebsbedingungen 3.3 Resonantes Systemverhalten im höheren Drehzahlbereich 3.4 Parksperre, Rotor- und Fahrzeugstoß 3.5 Stromdurchgang 4 Dynamik im Antriebsstrang und im Wälzlager 4.1 Lagersteifigkeiten, Lagerkräfte und -momente 4.2 Dynamisches Verhalten 4.3 Simulationswerkzeuge 5 Kugellager 6 Zylinderrollenlager 7 Sonderlager im Kontext des Stromdurchgangs 8 Zusammenfassung Quellen RNT-Verschleißmessung im Getriebe eines elektrischen Antriebsstranges Literatur Park by Wire System for current Electric Drive Units 1 Generic Requirements Analysis 2 Item Definition 3 Hazard and Risk Analysis (HARA) 4 Park Lock Development and Optimization 4.1 Universally applicable Park Lock Module for all global Markets 4.2 Compact, modular design 5 FEV Transmission Software Architecture 6 Diagnosis Monitoring 7 Functional Safety Concept 8 Conclusions and Outlook References Wie Cell-to-Pack-Systeme den Batterieentwicklungsprozess verändern und welche neuen Tools dafür benötigt werden 1 Einleitung 1.1 Motivation 2 Cell-to-Pack und seine Implikationen 2.1 Entwicklungen am Markt und Strategie der OEMs 2.2 Herausforderungen bei Cell-to-Pack- und Cell-to-Car-Technologien 2.3 Relevanz der Zellchemie und des Formats 3 Tools in der Batterieentwicklung 3.1 Gasanalyse 3.2 Mechanische und Swelling-Analyse 3.3 Thermische Analyse 3.4 Schnellladeanalyse 3.5 Alterungsanalyse 4 Fazit Literatur Simulation und Validierung verschiedener Batteriezellen für Batterie- und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge 1 Einführung 2 Elektrische und hybride Energiespeichersysteme 2.1 SCALEbat 2.2 H2HyBat 3 Zellmakromodell für den Einsatz in Crashsimulationen 3.1 Aufbau des Zellmakromodells 3.2 Anwendung des Zellmakromodells 4 Zusammenfassung und Ausblick Literatur Antriebsbatterien bei Stellantis – Teil der Kreislaufwirtschaft 1 Stellantis 1.1 Globaler Automobilhersteller 1.2 Stellantis Elektrifizierungsstrategie 2 Plattform Strategie und effizientes Design 2.1 Fahrzeugarchitekturen für elektrischen Antrieb 3 Von Kundenanforderungen zu technischen Anforderungen für Batterien 3.1 Kundenanforderungen 3.2 Entwicklung der Vorschriften 3.3 Technische Herausforderungen 4 Doppelstrategie für Batteriechemie und Technologieplan für Batteriezellen 4.1 Kathodenmaterial 4.2 Zukunftsplan Batteriezellen 5 Nachhaltigkeit als Ziel 5.1 Neue gesetzliche Anforderungen zur Nachhaltigkeit 6 Nachhaltiges Batteriemanagement hin zur Kreislaufwirtschaft 6.1 Kreislaufwirtschaft 6.2 Recycling von Batterien 7 Zusammenfassung Literatur Design und Betriebsstrategie – Kernelemente eines nachhaltigen Batterielebenszyklus 1 Technologischer Ausblick 2 Nachhaltigkeit bei der Batterieentwicklung 2.1 Der erweiterte Batterielebenszyklus 2.2 Nachhaltigkeit beginnt mit dem Batteriedesign 3 Maximierung des Nutzwerts durch eine intelligente Betriebsstrategie 3.1 Entwicklung von Batteriemodellen 3.2 Implementierung der intelligenten Betriebsstrategie im Fahrzeug 4 Fazit Literatur The tank system as an optimization factor for the total cost of ownership of hydrogen applications 1 Hydrogen Economy as part of the energy transition 1.1 Private sector investment and government incentives for the green hydrogen market 1.2 Decarbonize “hard to abate” chemical sector, spill over to energy sector with green hydrogen cost decrease 2 Hydrogen application in Energy and Mobility 2.1 Added value through technical features of fuel cell system for long range and logistics applications 2.2 Economic factors for the use of fuel cell applications and total cost of ownership analysis 2.3 The economic viability of delivery traffic depends on the price of hydrogen 3 Zero-emission commercial vehicles and on-board hydrogen storage concepts 3.1 Vehicles in the truck sector and technical structure 3.2 Storage technologies for hydrogen in vehicles and cost assessment 4 Costs of hydrogen supply 4.1 Hydrogen refueling station variants and related cost 4.2 Hydrogen production and distribution cost 5 Total cost of ownership evaluation of commercial vehicles with gas and liquid hydrogen storage 5.1 P3 TCO Modell and approach 5.2 Total cost of ownership sensitivity analysis regarding energy storage technology and related hydrogen cost 5.3 CAPEX share and impact of on-board storage system on TCO 5.4 OPEX share, hydrogen cost break down and impact of refueling station utilization 6 Conclusion References Simulationsgestützte Optimierung des Verzahnungswirkungsgrades durch dünne Schichten 1 Einleitung 2 Simulationsmodell 3 Berechnungsergebnisse 4 Fazit Literatur Autorenverzeichnis