www.editha.eu

Wie alles begann: Vorlesung: Technisches Innovationsmanagement

editha – mehr als ein elektrisches Antriebskonzept

gekaufter Smart im Originalzustand Folierte editha nach der Umrüstung

www.editha.eu

Persönliche Vorstellungder Referenten

Referent: Dipl.-Ing. Gerd WagenhausOberingenieur IAF

Persönliche Motivation im Projekt

„Welche Auswirkungen hat ein Elektroantrieb auf die Automobil-Produktionssysteme der Zukunft?“

Co-Referent: Dipl.-Ing. Martin Schünemannwissenschaftlicher Mitarbeiter IMS

Persönliche Motivation im Projekt

„Wie verhält sich ein Elektromobil mit verzweigtem Antriebsstrang im öffentlichen Straßenverkehr?“

www.editha.eu

Vorarbeiten zum editha-Projekt

Start der WAVE 2011 in Paris

www.editha.eu

Projektteam, externe Partner: Aufgabenverteilung

www.editha.eu

Projektplan

Start: 30.06.11

Im Plan: Ende der Arbeiten des Uniteams: 31.01.12

Projektende mit Straßen-zulassung 18.06.12

www.editha.eu

Entwicklungsvorgaben:teamintern

www.editha.eu

Welche Entwicklungsvorgaben wurden realisiert?

www.editha.eu

Re-EngineeringBasisfahrzeug – CAD Daten

Laserscanning Smart Karosserie Generierung 3D-CAD-Modell

• Beschaffung CAD-Daten – Bauraumanalyse, Grobkonstruktion

• Laserscanning Technologie

• Entwicklung 3D-CAD-Modell Unterboden-Baugruppe

www.editha.eu

Konzeption Antriebsstrang

2 Motoren

RadnabenmotorWichtung 2,7 radnaher Motor

Lieferant 1..nderzeit unrealistisch

alles Prototypen

Direkt, kurze WelleWichtung 2,45

mit PlanetengetriebeWichtung 1,8

1 Motor

DifferentialWichtung 2,2

Original-getriebe

Lieferant1-2, wollen/können nicht

SynchronAsynchron

Nicht weiterverfolgt: zu schwer, Bauraum, …

Selbstbau

Differential + GetriebeWichtung 1,4

??

Komplettkauf

unrealistischzu schwer,Bauraum !!!

Anordnungsvarianten Differential überprüfen

Keine Ergebnisse: zu schwer, zu teuer, nicht mehr angeboten

Drehmoment –Drehzahl

unrealitisch

Motor verfügbarNur ein Lieferant

Getriebe verfügbarmehrere Lieferanten

Realisierungs-variante

www.editha.eu

Auswahl Motor

• Spektrum an Motoren durch Getriebe vermeintlich erhöht

• ABER: Angebote nur von wenigen einsatztauglichen Motoren geprägt

• Prototypen bilden erhöhtes Entwicklungsrisiko

Bsp. 1 360 V85 Nm; 4200 U/min37 kW53 kg

Anpassung auf 160 V + TransaxialesGetriebe: 1-2 Wochen LieferzeitKosten: 42.000 Euro -> zu teuer

Bsp. 2 135 V203 Nm; 1100 U/min23,4 kW

Gewünschte Parameter geliefert, angefragt, keine Reaktion

Bsp. 3 84V32,5Nm; 3000 U/min20kW11 kg

FAVORIT LieferbarKosten pro Motor: 1000 Euro Controller: 600 Euro

www.editha.eu

Antriebskonzept

F=3000N

140 mm

Konstruktionund Berechnung

Konstruktive Endgestaltung

Entwicklungstand 10/2011

Detaillösung

fluchtendeKraftübertragung

Realisierung

Hinterachse Smart

Eingebauter E-Antrieb

www.editha.eu

Batteriesystem

Wanne unten bestückt

• Zelltechnologie Lithium-Eisenphosphat

• Energiegehalt ca. 16kWh

• Hochstromfest, temperaturbeständig

Hinten offene Wanne

Ladeanschluss

www.editha.eu

Umbau Instrumentierung

Instrumentierungkonventioneller Smart

(alt)

Instrumentierung editha(neu)

Umschalter zwischen SOC- und Leistungs-Anzeige

• Umgestaltung des Drehzahlmessers (Rundinstrument Mittelkonsole)

• Anzeige des Ladezustands (SOC) und Momentan-leistung in einem Instrument (umschaltbar)

• Farbliche Markierungdes Rekuperations-bereiches

www.editha.eu

Wirkungsgrade Antriebsstrang

83%

G

G

M

MC

C

B

DC

L

95% 93%

93%

90%

90%

97%

97%

10kW

10kW

10,3kW11,4kW12,3kW

12,3kW 11,4kW 10,3kW0,5kW 0,6kW

• FahrbetriebGesamtwirkungsgrad„Tank-to-Wheel“ 77%

• Eingetragene Fahrzeugleistung (Dauerfahrt) 20,5kW

• Messung der elektrische Leistung an der Batterie 25,2kW

• LadevorgangGesamtwirkungsgrad 91%

• Wirkungsgrad der Energiekette Ladestecker-Rad 70%

G

G

M

MC

C

B

DC

L

98%93%3,2kW 3kW

www.editha.eu

Erfahrungen aus der Bauphase

www.editha.eu

Erfahrungen aus der ersten Nutzungsphase

www.editha.eu

Zusammenfassung

Die Systemkonfiguration für editha erfolgte durchgehend nach nachhaltigen Gesichtspunkten:

www.editha.eu

Ausblicke, wie weiter !

• Alltagstest: Nutzung im Pendelverkehr zur Arbeit (Strecke 15km)

• Solar-Carport: Doppel-Carport als Alternative zur Steckdose

• Range Extender: geplant als Nachläufer

• Diverse Messungen: Verformung und Dauerbelastungsfähigkeit an Antriebssystem und Achse

• Infotainment: Innovative Anzeigen für energieeffizientes Fahren

• Ladeinfrastruktur: Untersuchungen zu Ladezyklen, Batteriesystem, kontaktloses Laden

• Antriebsstrang: Untersuchungen zur weiteren Vereinfachung

• Life Cycle Analyse: detaillierte Analyse

• Klimatisierung: Untersuchungen zur Energieeffizienz durch Wärmedämmung

• Rückfahrsystem: Untersuchungen zum Einsatz in Elektrofahrzeugen

www.editha.eu

Danke für ihre AufmerksamkeitFragen ?