ELEKTROANTRIEB

Antriebsumrichter als Spannungswandler

Forscher am Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des US-Energieministeriums haben ein Leistungselektronik-System für den Antrieb entwickelt, das große Vorteile für Hybridautos verspricht.

Die hinter dem Ansatz steckende Idee wird seit einiger Zeit in der Fachwelt diskutiert, bestätigt Martin März, Leiter des Zentrums für Kfz-Leistungselektronik und Mechatronik (ZKLM) des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB). Auch reine Elektroautos könnten profitieren.

Bauteilersparnis

„Jedes Hybrid- und Elektroauto braucht an sich einen Antriebsumrichter für den Betrieb und einen zusätzlichen Spannungswandler“, erklärt März. Letzterer ist erforderlich, um die Batterie aufzuladen. Doch gibt es den Ansatz, den Antriebsumrichter mit geeigneten Tricks zusätzlich auch als Spannungswandler zu nutzen. Dadurch kann ein teures Bauteil eingespart werden. Das Fahrzeug wird billiger und gleichzeitig auch merklich leichter.

„Bei Elektroautos wirkt sich das Gewicht direkt auf den Energieverbrauch aus“, betont der Experte. Daher ist die Idee auch für vollelektrische Fahrzeuge interessant. Bei einem Hybridfahrzeug ginge es aber wohl eher darum, dass ein Bauvolumen im Bereich von zehn Litern eingespart werden kann. Allerdings sei sich die Fachwelt noch uneins, ob sich der Ansatz langfristig durchsetzen werde.

Das ORNL hat nun offenbar ein funktionierendes System entwickelt, das den Forschern zufolge auch schon markttauglich ist. „Für diesen Zweck passen die 110 Volt Netzspannung in den USA und die gängigen Batteriespannungen für elektrifizierte Autos relativ gut zusammen“, meint März. Angesichts der doppelt so hohen Netzspannung in Europa würde das gleiche System hierzulande nicht unbedingt funktionieren.

Strom zurück ans Netz

Das US-Labor setzt indes große Hoffnungen in sein Konzept, da es neben dem Ladevorgang und dem Betrieb des Fahrzeugs auch noch ermöglicht, dass das Hybridauto Strom ins Netz einspeist. Dadurch könnte der Autoakku genutzt werden, um im Vehicle-to-Grid-Betrieb Bedarfsspitzen auszugleichen. Eben das ist bei diversen Elektromobilitätsprojekten rund um den Globus zumindest ein Fernziel, ob in Australien oder bei RWE in Berlin und Nordrhein-Westfalen.