Welche Elektromotorenarten werden für Elektroantrieb im Automotive mit 48V benutzt?

[Monri]

Meine Frage wäre: falls das Elektroantrieb im Automotiven Bereich 48 V
geht, welche elektrische Maschine wird da benutzt: Gleichstrommaschine,
Synchronmaschine, Asynchronmaschine?

Jeder Typ der elektrischen Maschine ist für einen bestimmter Zweck
sinnvoller. Ich habe es vom Studium leider genau manche Details
vergessen.

Meiner Meinung nach charakterisiert sich der Elektromotor für ein
Elektroauto durch den Grossen Widerstandsmoment (beim Losfahren). Also
es muss ein gute Momentensteuerung möglich sein. Drehzahlsteuerung -
eher zur kleine Widerstandsmomente geeignet?

Welche Art der Wechselstrommaschine ist dafür besser: ASM oder SM? und
warum ?

Der Unterschied (das sind schon Jahre gegangen, als ich das gelernt
habe) zwischen ASM und SM, dass in SM der Rotor dem Magnetfeld vom
Drehstrom im Stator SYNCHRON folgt. Beim entstehen des
Widerstandsmomenten (beim LOsfahren, oder Berg hoch oder Geschwindigkeit
hochsetzen) könnte der Stator dem drehenden Magnetfeld aus Rotor nicht
sofort folgen (wegen Widerstandsmoment). Dann ist die Verwendung von SM
nicht ganz effektiv?

Stimmt das oder irre ich mich?
Was ist dann mit ASM als Motor fürs Elektroauto?


Und Struerung von welcher Maschine ist einfacher: von SM oder von ASM ?

[i_make_it]

Was lässt dich glauben, das es bei den üblichen 12V PKW und 24V LKW Batterien, 48V Motoren im Automotive Bereich gibt?

Es ist grade mal ein Jahr her das die Prognose gemacht wurde, das 48V Systeme die 12V Systeme ablösen würden, vorher waren 42V im Gespräch.

Es gibt momentan ja noch nicht mal eine Standart auf den man sich einigen konnte. Die 48V sind wohl auch nur der Grenze für die Berührungsschutzspannung geschuldet. Denn 60V waren auch schon im Gespräch.

Und bei dem was man bisher so über die 48V Initiative hört, sollen wohl Antriebe wie Fensterheber Spiegel und Sitzverstellungen eh bei 12V bleiben. Bei Verbrauchern mit mehr Leistungs wie Klimaanlagen soll wohl ein Wechsel auf 48V erfolgen.

Aber prizipiell wird es bei einem Batteriesystem primär um Gleichstrommotoren gehen, denn für Drehstrom-/BLDC-Motoren braucht man erst mal pro Motor einen entsprechenden Wechselrichter der Geld kostet und so den Gewinn schmälert.

[Manf]

Das Thema Elektroantrieb wird hier erläutert.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto#Antrieb_inklusive_Steuerungs-_und_Regelungselektronik
Wichtig ist auch, die Leistung im Bereich von 100kW bis zum Vielfachen davon geeignet durch Halbleiter zu steuern.
(Bei 48V kommt man mit 2000A auf 96kW.)

[Peter(TOO)]

Meine Frage wäre: falls das Elektroantrieb im Automotiven Bereich 48 V
geht, welche elektrische Maschine wird da benutzt: Gleichstrommaschine,
Synchronmaschine, Asynchronmaschine?
Ich denke du hast da falsche Vorstellungen.
Die Familienkutsche meiner Kindheit war ein VW Käfer, Bj. 1951.
Dieser hatte noch ein Bordnetz mit 6V. Allerdings gab es standardmässig nur den Anlasser, Beleuchtung, Winker, Hupe und Zigarettenanzünder an elektrischen Verbrauchern.
Ein Röhrenradio hatte mein Vater mal nachgerüstet, um die 300V für die Anodenspannung zu erzeugen, gab es einen elektromechanischen Zerhacker.
Trotzdem war da eine ganze Menge Kupfer verbaut.

Später ist dann die Industrie auf 12V umgestiegen. Ein Problem waren z.B. die Leuchtmittel, die mussten irgendwie genormt sein. Das galt natürlich auch für die Autoradios. Ein Grund für die höhere Spannung war das Sparen von Kupfer. Damals brauchte man z.B. für Rück- und Bremslicht jeweils einen Draht durchs ganze Auto.
Da auch immer mehr elektrische Hilfsaggregate verbaut wurden, hatten solche ein Kabelbäume bis zu 6km an Drähten verschlungen.
So in der zweiten Hälfte der 70er hat u.A. Motorola einen Concept Car vorgestellt, bei welchem die Verbraucher über einen Bus gesteuert wurden und damit den Kabelbaum wesentlich vereinfacht und viel Kupfer gespart.

Bei den LKWs hat man auf 24V erhöht, vor allem weil der Starter wesentlich stärker als bei einem PKW sein muss und das sehr grosse Ströme ergibt. Allerdings hat man meistens 2 12V Batterien eingebaut. Damit konnte man einfach ein 12V- und 24V-Bordnetz abzapfen.

Ein Problem ist bei Glühlampen noch, dass der Wendel, bei gleicher Leistung, mit zunehmender Spannung dünner wird. Dadurch wird der Wendel empfindlicher auf Vibrationen. Deshalb verwendete z.B. die Bahn auch lange 36V für ihre Beleuchtung.

Die Normung war für die Autobauer wichtig, damit sie bei den Zulieferern die Wahl haben und für dich, damit du eine Ersatzlampe nicht in Japan bestellen musst.

Mit der Einführung der Xenon-Lampen wurde das Ganze etwas aufgeweicht. Eine Xenon.Lampe benötigt etwa 20-60 V bei einem konstanten Strom im Betrieb und Hochspannung im Bereich von 50kV zur Zündung. Bei so viel nötiger Elektronik spielt die Bordspannung keine so grosse Rolle mehr. Hinzu kommt noch die etwa 4x längere Lebenserwartung gegenüber einer Glühlampe.

Heute verwendet man immer mehr LEDs in den Fahrzeugen, das benötigt auch erst einmal Elektronik zum Betrieb. Zudem verwendet man Arrays aus LEDs, Da spielt es noch nicht wirklich eine Rolle, wen ein paar Ausfallen. Heute rechnet man damit, dass der PKW verschrottet wird, bevor die LEDs ersetzt werden müssen.

Heute sind elektronische Spannungswandler kein grosser Aufwand mehr, auch die Leistung ist nicht wirklich ein grundsätzliches Problem, und niemand würde heute einen elektromechanischen Zerhacker verwenden.

Die Bordnetz-Spannung und die Akku-Spannung wird sich bei E-Autos immer mehr entkoppeln.

Achja, Tesla verwendet Asynchron-Motoren. Also hat man so oder so einen Umrichter. Ein Drehfeld mit variabler Frequenz muss dieser sowieso erzeugen, dann kann er auch noch die Spannung ändern.

MfG Peter(TOO)

[i_make_it]

Ich denke du hast da falsche Vorstellungen.
Die Familienkutsche meiner Kindheit war ein VW Käfer, Bj. 1951.
Dieser hatte noch ein Bordnetz mit 6V.

Es geht hier um eine Billigvariante von Hybridantrieben.
6V Motorad, 12VPKW und 24V LKW, gilt für Verbrennungsmotoren.
Kurz nach 2000 gab es eine Initiative bei PKW von 12V auf 42V zu gehen, um bei der zunehmenden Anzahl elektrischer Verbraucher, Kupfer und somit Gewicht zu sparen.
Mann konnte sich aber nie auf einen Standard für die 42V einigen.
"Echte" Elektro- und Hybridfahrzeuge haben für den Antriebsstrang eine deutlich höhere Spannung, ab 60V aufwärts.
Die neue 48V initiative ist eine reine "möglichst billig" Idee.
Da man die 48 Berührungsschutzspannung nicht übersteigt, würde man sowohl bei den Bauteilen als auch bei den Prüfungs- und Abnahmekosten deutlich sparen.
Aktuell, ist glaube ich nur das Argument Großverbraucher (wie bei der 42V Initiative) aktiv im Gespräch (z.B. Klimaanlagen).

[Peter(TOO)]

@i_make_it,

Vor dem Schreiben bitte Gehirn einschalten und den Text ganz durchlesen.

[Monri]

Vielen Dank.

Welche Fragen zum Thema Testen Alektroantriebe in eMobility in einem Vorstellungsinterview vorkommen können?

[Manf]

Ich denke es wäre gut nach dem Einstieg in die Diskussion das Thema noch einmal präziser zu formulieren.

Anforderungen an eine Bordspannung für verteilte Verbraucher zu denen auch Antriebe gehören sind durchaus anders als die Anforderungen an die Versorgung des Antriebmotors für das Fahrzeug.