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Nov 30, 2023

ZF präsentiert neuen e

ZF stellt neue Elektroantriebe für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge vor

ZF stellt neue Elektroantriebe für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge vor. Diese neueste Generation von E-Antrieben steigert die Leistungsdichte und Energieeffizienz durch zahlreiche Innovationen sowohl auf Komponenten- als auch auf Systemebene. Dazu gehören die kompakte Bauweise der Antriebe, die Leistungselektronik und ein ressourcenschonender Materialeinsatz, der auch die Produktion der Antriebe nachhaltiger macht.

Der neue Elektroantrieb von ZF

Mit ihrem modularen Konzept unterstützen die neuen ZF-E-Antriebe Automobilhersteller dabei, die weitere Elektrifizierung ihrer gesamten Modellpalette individuell zu gestalten. Für Endkunden bieten die neuen Technologien höhere Effizienz, mehr Leistung und kürzere Ladezeiten.

Die neue Generation elektrischer Antriebe von ZF basiert auf einem modularen Gesamtkonzept mit integriertem Elektromotor, Wechselrichter, Getriebe und Software. Mit seiner hohen Schnittstellenkompetenz und dem Know-how für Antriebsstrategien können die ZF-Anwendungsingenieure die Kundenanforderungen optimal erfüllen. Allerdings wird der Konzern die innovativen Komponenten, auf denen die eigene Systemlösung basiert, auch einzeln anbieten.

Dank ausgefeilter interner Schnittstellen ermöglicht die neue, äußerst kompakte Bauweise eine System- oder Komponentenanpassung mit geringem Aufwand. Darüber hinaus weist die Konstruktion eine sehr hohe Struktursteifigkeit auf, was ein hervorragendes Geräuschverhalten ermöglicht.

Die neue Generation der ZF-E-Antriebe wird ab 2025 als Komplettsystem auf dem Markt verfügbar sein; ZF wird einzelne Komponenten früher in Serie bringen. Folgende Innovationen auf Komponentenebene leisten ihren Beitrag zum fortschrittlichen Gesamtsystem:

Der Leistungselektronik gelingt der Spagat zwischen hoher Bauteileinheitlichkeit und hoher Anpassungsfähigkeit. Die Individualisierung erfolgt auf Chipebene: Ein diskret aufgebauter ZF-Wechselrichter wird mit einzelnen Leistungshalbleiterschaltern aufgebaut. Diese Modularität bietet eine bessere Leistungsskalierbarkeit, als dies mit komplexen Leistungsmodulen möglich ist. Darüber hinaus erfordert die „Discrete Package Technology“ von ZF weniger Komponententypen als der Einsatz herkömmlicher Leistungsmodule.

Mit einem neuen, hochintegrierten E-Motor erhöht ZF die Leistungsdichte im Vergleich zur derzeit am Markt verfügbaren Technologie. Dabei spielen ein neues Kühlkonzept und eine neue Wickeltechnik die entscheidende Rolle. Durch das neue Kühlkonzept lässt ZF die Kupferstäbe direkt vom Öl umströmen – genau dort, wo im Betrieb die meiste Wärme entsteht. Eine solche hocheffiziente Kühlung steigert die Leistung bei gleichem Gewicht und Bauraum deutlich. Die Dauerleistung des Elektromotors wird auf bis zu 85 % der Spitzenleistung erhöht.

E-Motor-Stator mit neuer Flechtwicklung

Zudem kann auf den Einsatz schwerer Seltener Erden weitgehend verzichtet werden und der E-Motor somit nachhaltiger produziert werden. Die von ZF entwickelte Flechtwicklungstechnologie, eine Weiterentwicklung der Haarnadelwicklung, ermöglicht insgesamt 10 % weniger Bauraum. Allein der Wickelkopf ist rund 50 % kleiner als bei herkömmlichen Ansätzen. Dadurch wird rund 10 % weniger Rohmaterial verarbeitet.

Mit seinem neuen Koaxial-Untersetzungsgetriebe überträgt ZF sein Know-how bei Planetengetrieben auf die nächste Generation elektrischer Antriebe. Zwei integrierte Planetengetriebe erzeugen nicht nur die gewünschte Achsübersetzung, sondern beinhalten auch die vollintegrierte Differenzialfunktion. Im Vergleich zu herkömmlichen Offset-Konzepten reduziert die neue Lösung Gewicht und Bauraumbedarf, ohne Kompromisse bei Effizienz, Lärm und Vibrationen einzugehen.

Integriertes Differenzialgetriebe

Bei brennstoffzellenbetriebenen Elektroantrieben spielen Hochspannungswandler (DC-DC-Wandler) eine zentrale Rolle. Sie kompensieren die niedrige Ausgangsspannung und den starken Spannungsabfall bei hoher Belastung der Brennstoffzellen. Der neue Hochspannungsumrichter der ZF-Leistungselektronikplattform, der für Pkw- und Nutzfahrzeuganwendungen entwickelt wurde, weist beim Wirkungsgrad einen Spitzenwert von 99,6 % auf.

Neuer Hochspannungswandler

Gepostet am 22. November 2022 in Elektrik (Batterie), Motoren, Leistungselektronik, Getriebe, Fahrzeugsysteme | Permalink | Kommentare (3)