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Hybridantriebe Elektromobilität und Leichtbau

Autor / Redakteur: Dr. Hans-Jörg Domian / Claus-Peter Köth

ZF treibt die Elektrifizierung des Antriebsstrangs weiter voran Neben der Entwicklung von reinen Elektroantrieben für Stadtfahrzeuge entwickelt der Technologiekonzern die bereits im Markt befindlichen Parallelhybridantriebe weiter.

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Der Innovationsträger wird von einer Asynchronmaschine (ASM) mit maximal 21.000 Umdrehungen pro Minute angetrieben.
Der Innovationsträger wird von einer Asynchronmaschine (ASM) mit maximal 21.000 Umdrehungen pro Minute angetrieben.
(Foto: ZF Friedrichshafen)

Die ZF Friedrichshafen AG bietet schon heute alle Komponenten des wirtschaftlich elektrifizierten Antriebsstrangs: von der elektrischen Maschine über Hybridmodule, Steuergeräte und Leistungselektronik bis hin zu kompletten Hybridgetrieben. Darüber hinaus entwickelt der Technologiekonzern aber auch weiter konsequent Leichtbaulösungen im Fahrwerksbereich. Denn nur in Verbindung mit Leichtbau werden die unterschiedlichen Lösungen der Elektromobilität auf dem Markt erfolgreich sein. Die Elektrifizierung des Fahrzeug-Antriebsstrangs ist für ZF kein Selbstzweck. Wesentliches Ziel ist es, damit den direkten und indirekten Verbrauch fossiler Kraftstoffe zu senken und so den CO2-Ausstoß zu minimieren. Auf dieses Ziel richtet ZF seine Entwicklungsstrategie bei elektrischen Antrieben aus.

Der ZF-Hybridbaukasten

Auf der Basis hybridfähiger Grundgetriebe lassen sich individuelle Hybridkonzepte realisieren. Die Hybridbauteile kommen aus dem ZF-Produktportfolio: Eine Kernkomponente ist die elektrische Maschine. Je nach Klasse ist sie in unterschiedlichen Leistungsvarianten erhältlich. Für Vollhybrid-Anwendungen liefert ZF zudem Module mit integrierter Trennkupplung – eine technische Vorbedingung für rein elektrisches Fahren. Ebenso wichtig ist ein effizientes Hybridmanagement: Denn nur damit kann die Hardware perfekt mit der Steuerungselektronik, Software und Leistungselektronik zusammenspielen. ZF-Kunden profitieren davon, dass der Technologiekonzern alle Komponenten selbst entwickelt.

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Hoher Prozentsatz an Gleichteilen

Diese umfassenden Systemkompetenzen erleichtern die Integration zu einem effizienten und vielseitigen Gesamtsystem: Mild-, Voll- und Plug-in-Hybridanwendungen lassen sich mit einem hohen Prozentsatz an Gleichteilen und somit großen Synergieeffekten verwirklichen. Die Hybridgetriebe und -komponenten von ZF überzeugen in zahlreichen aktuellen Serienfahrzeugen – unter anderem ist die Hybridvariante des 8-Gang-Automatgetriebes im BMW Active Hybrid 7 oder im Audi Q5 hybrid quattro verfügbar. Das ZF-Hybridmodul wird unter anderem im Volkswagen Jetta Hybrid verbaut.

Leistungselektronik als Steuergerät

Vervollständigt wird das Hybridsystem durch die ZF-Leistungselektronik. Diese wandelt zum einen die Energie der Batterie von einer Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung für den Motor. Zum anderen wird bei der Energierückgewinnung die generatorisch vom Motor gewonnene Energie zurück in Gleichspannung zum Laden der Batterie gewandelt, etwa beim Bremsen. Weiterhin fungiert die Leistungselektronik als Steuergerät für den elektrischen Antrieb. Sie übernimmt die Regelung des elektrischen Motors und sorgt dafür, dass die vom Fahrer gewünschte elektrische Beschleunigung am Antriebsstrang ohne Zugkraftunterbrechung und ohne Schwankungen bereitgestellt wird.

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