Fraunhofer-Elektro-Sportwagen - neue Konkurrenz für Tesla?
Erlagen - Schon seit 10 Jahren entwickelt das Fraunhofer IISB elektronische Komponenten für Elektrofahrzeuge. Nach verschiedenen Forschungsprojekten und Kooperationen mit der Automobilindustrie hat nun das Flaggschiff der Forschungen, der Elektro-Sportwagen IISB-One, die Straßenzulassung erhalten. Eine neue Konkurrenz für Tesla?
Das Elektrofahrzeug basiert auf einem Chassis des insolventen Sportwagen-Herstellers Artega und ist ausschließlich mit IISB-Komponenten ausgestattet. Ziel der Forschungsarbeiten war es nicht lediglich ein funktionsfähiges Automobil zu bauen, sondern eine alltagstaugliche Forschungsplattform zu schaffen. Der IISB-One ist so konstruiert, dass er für die Anpassung der leistungselektronischen Komponenten offen ist. Die gewonnenen Erkenntnisse wollen die Wissenschaftler nutzen, um das schon vorhandenes Wissen auf dem Gebiet der Entwicklung von Elektrofahrzeugen weiter auszubauen.
Leistungselektronik verbessert elektromagnetische Verträglichkeit
Der im Fahrzeug installierte integrierte Traktionsantrieb wurde vom Fraunhofer IISB im Rahmen des BMBF-geförderten Verbundforschungsprojekts FSEM realisiert. Das System zeichnet sich durch zwei mechanisch unabhängige Einzelradantriebe und separater Regelung der beiden E-Maschinen aus. Damit ist eine freie Drehmomentverteilung auf beide Antriebsräder der Achse möglich. Insgesamt stehen pro Rad eine Antriebsleistung von 80 kW sowie ein Spitzendrehmoment von 2000 Newtonmeter zur Verfügung. Die in den Antrieb vollständig integrierte Leistungselektronik senkt sowohl den Platzbedarf als auch die Kosten und führt nach Fraunhofer-Angaben zu einem deutlich verbesserten elektromagnetischem Verhalten. Die Leistungselektronik nutzt erstmals neuartige intelligente Umrichterbausteine, mit deren Hilfe viele Schwächen heutiger Leistungsmodule beseitigt werden.
Flexibilität bei der Energieversorgung
Herzstück für die Versorgung des Sportwagens mit Strom ist aktuell ein auf Lithium-Ionen-Zellen basierendes Batteriesystem mit 355 V Nennspannung. Das System ist aber flexibel angelegt und daher auch offen für die zukünftige Einbindung eines weiteren Energiespeichers, wie z.B. einer Zusatzbatterie oder einer Brennstoffzelle
Induktives Laden ohne Kabel möglich
Die Forscher haben den IISB ONE für den Test an verschiedensten Ladetechnologien vorbereitet. Er kann sowohl an Ladestationen als auch an jeder beliebigen privaten Steckdose bis 3,7 kW geladen werden. Dies wird durch ein flexibles AC-Ladegerät ermöglicht.
Highlight ist ein induktives Ladesystem an der Fahrzeugfront, mit dem kontaktloses Laden bis 3,5 kW möglich ist. Das System zeichnet sich durch einen hohen Ladewirkungsgrad von 97% und ein Gewicht von gerade einmal 3kg aus.
Flexibles Fahrzeugsteuerungskonzept für einfache Komponenten Integration
Aufgrund der Varianz der verfügbaren Kommunikations-Schnittstellen und Protokolle stellt die Integration von Subsystemen zu einem zuverlässig funktionierenden Fahrzeug eine zentrale Herausforderung für die Entwicklung eines offenen Fahrzeugkonzeptes dar. Deshalb wurde am IISB eine anpassungsfähige Fahrzeugsteuerung entwickelt, die eine einfache kommunikative Verknüpfung verschiedenster Systeme zu einem Gesamt-Fahrzeug ermöglicht. Eine zusätzliche Software-Ebene sorgt nach IISB-Angaben dann dafür, dass die einzelnen Steuergeräte für den Anwender handhabbar bleiben. Die Fahrzeugsteuerung soll die Antriebstrang- und Energiespeicher-Systeme koordinieren und überwachen und so jederzeit einen sicheren Fahrzeug-Betriebszustand gewährleisten.
Eine Konkurrenz für den US-Elektrofahrzeugbauer Tesla geht von dem Fraunhofer-Sportwagen allerdings nicht aus, da der als Forschungsfahrzeug ausgelegte Roadster nicht auf den Markt kommen wird.
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