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Automobilantrieb als seriellen Hybrid mit 4 Elektromotoren und einer Gasturbine als Stromerzeuger

IP.com Disclosure Number: IPCOM000127631D
Original Publication Date: 2005-Oct-10
Included in the Prior Art Database: 2005-Oct-10
Document File: 1 page(s) / 25K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Der steigende Bedarf an individuellem Strassenverkehr und gleichzeitig zurueckgehenden Ressourcen fuehren zu neuen Ideen fuer die Antriebstechnik bei Kraftfahrzeugen. Zum einen werden die Wirkungsgrade von Verbrennungsmotoren durch geeignetes Motormanagement optimiert. Zum anderen werden gaenzlich neue Automobilantriebe entwickelt und weiter gesucht. Ein Bereich stellt dabei die Hybridtechnik dar. Hierbei wird eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Elektromotor kombiniert. Es existieren bislang grundsaetzlich zwei Typen - den Parallel- und den Serienhybrid. Beim Parallelhybrid kann der Antrieb gleichzeitig ueber den Verbrennungsmotor und (als Unterstuetzung) ueber den Elektromotor erfolgen. Beim Serienhybrid sind der Verbrennungsmotor, der Generator, der Stromspeicher und der Elektroantrieb in Reihe geschaltet. Haeufig werden auch Hybridfahrzeuge ueber einen zusaetzlichen Elektromotor mit angetrieben (Mild-Hybrid). Dieser Motor wird gewissermassen an das bestehende Getriebe angeflanscht. Es wird nun vorgeschlagen, in der Automobiltechnik Serienhybride einzusetzen. Hier erzeugt ein Verbrennungsmotor den von den Elektromotoren benoetigten Strom. Der Vorteil dieses Systems ist, dass es erheblich ungebundener ist in der Art der Energiespeicherung und Energieerzeugung. Der Antrieb des nun vorgeschlagenen Serienhybrids wird auf vier Raeder verteilt. Dadurch ergibt sich ein Platzgewinn, da diese vier Motoren kompakter sind als ein einzelner Motor. Dieser Raum steht dann den Akkus zur Verfuegung. Weiterhin erhoeht sich die Effektivitaet, da die Bremsenergie zum Teil rueckgewonnen wird.

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Automobilantrieb als seriellen Hybrid mit 4 Elektromotoren und einer Gasturbine als Stromerzeuger

Idee: Christoph Josef Schroeder, DE-Babenhausen

Der steigende Bedarf an individuellem Strassenverkehr und gleichzeitig zurueckgehenden Ressourcen fuehren zu neuen Ideen fuer die Antriebstechnik bei Kraftfahrzeugen. Zum einen werden die Wirkungsgrade von Verbrennungsmotoren durch geeignetes Motormanagement optimiert. Zum anderen werden gaenzlich neue Automobilantriebe entwickelt und weiter gesucht. Ein Bereich stellt dabei die Hybridtechnik dar. Hierbei wird eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Elektromotor kombiniert. Es existieren bislang grundsaetzlich zwei Typen - den Parallel- und den Serienhybrid. Beim Parallelhybrid kann der Antrieb gleichzeitig ueber den Verbrennungsmotor und (als Unterstuetzung) ueber den Elektromotor erfolgen. Beim Serienhybrid sind der Verbrennungsmotor, der Generator, der Stromspeicher und der Elektroantrieb in Reihe geschaltet.

Haeufig werden auch Hybridfahrzeuge ueber einen zusaetzlichen Elektromotor mit angetrieben (Mild- Hybrid). Dieser Motor wird gewissermassen an das bestehende Getriebe angeflanscht.

Es wird nun vorgeschlagen, in der Automobiltechnik Serienhybride einzusetzen. Hier erzeugt ein Verbrennungsmotor den von den Elektromotoren benoetigten Strom. Der Vorteil dieses Systems ist, dass es erheblich ungebundener ist in der Art der Energiespeicherung und Energieerzeugung.

Der Antrieb des nun vorgeschlagenen Serienhybrids wird auf vier Raeder verteilt. Dadurch ergibt sich ein Platzgewinn, da diese vier Motoren kompakter sind als ein einzelner Motor. Dieser Raum steht dann den Akkus zur Verfuegung. Weiterhin erhoeht sich die Effektivitaet, da die Bremsenergie zum Teil rueckgewonnen wird.

In einem ersten Schritt koennen vier normale Asynchronmotoren mit beispielsweise 4*20 kW à 500 V zum Einsatz kommen. Die grundsaetzliche Idee ist jedoch, einen "Transrapid auf vier Raedern" zu schaffen. Dabei lehnt sich die Technik an die Technik des Schienenfahrzeugs "Transrapid" der Firmen Siemens und Thyssen/Krupp an. Hierbei wird der Gleiskoerper zum Felgenkranz, der Transrapid wird zum Reifen. Das ganze System dreht sich um eine Achse und ergibt einen so genannten Radnabenmotor. Dieses System wird dann auf alle vier Raeder verteilt. Somit wird nicht ein 80 kW Motor, sondern es werden 4*20 kW Motoren benoetigt. Der Effektivitaetsverlust wird dur...