SI/502278

Publikationen / Ergebnisse

Elektrische Leichtnutzfahrzeuge (VULe) gewinnen angesichts der steigenden Anforderungen an Nach-haltigkeit, Emissionsreduzierung und die städtische Logistik zunehmend an Beliebtheit. Diese Fahr-zeuge, die hauptsächlich für die Zustellung auf der letzten Meile oder für städtische Dienstleistungen genutzt werden, stellen eine Zwischenlösung zwischen E-Bikes und herkömmlichen Nutzfahrzeugen dar. Ihre Verbreitung wird jedoch weiterhin durch verschiedene technische und wirtschaftliche Ein-schränkungen gebremst. Das Projekt FREA, initiiert von Shematic SA, konzentriert sich auf die Entwicklung einer neuen Gene-ration von kompakten und leistungsstarken Antriebssystemen für elektrische Leichtnutzfahrzeuge (VULe). Dieses Projekt zielt darauf ab, den wachsenden Bedarf an nachhaltiger urbaner Mobilität zu decken und gleichzeitig technische, ökologische und wirtschaftliche Hindernisse zu reduzieren, die mit den aktuellen Technologien verbunden sind. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit den HES-So-Hochschulen in Yverdon und Biel durchgeführt. Die Labore IESE und das Energy Storage Center haben mit ihrer Infrastruktur dazu beigetragen, alle Projektziele zu erreichen. Das IESE optimierte das magnetische Modell der Motoren mittels Finite-Ele-mente-Methode und testete die verschiedenen Prototypen. Während der gesamten Entwicklungsphase konnten wir die induzierten Verluste um den Faktor 3,75 reduzieren und einen erweiterten Wirkungs-gradbereich mit einer Effizienz von 84 % und einem maximalen Wirkungsgrad von 90 % erreichen. In Zusammenarbeit mit der BFH wurde ein physikalisches Modell der Batterie entwickelt. Dieses Modell ermöglicht zunächst, die Kapazitätsänderung in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen, der Um-gebungstemperatur und des Stroms zu bestimmen. Auf Basis dieses Modells konnte Shematic einen Reichweitenrechner entwickeln, der es dem Nutzer erlaubt, die verbleibende Reichweite mit einer Ge-nauigkeit von 99,5 % in Kilometern anzugeben. Dies bietet dem Nutzer den Vorteil, dass er nicht mehr unter der sogenannten „Reichweitenangst“ (Range Anxiety) leiden muss – einem der Haupthemmnisse für den Einsatz von Elektrofahrzeugen. Ein neuronales Netzwerk wurde trainiert, um das Modell weiter zu verfeinern, während die Fahrzeuge auf der Straße unterwegs sind. FREA ist eine vollständige Lösung, die es Fahrzeugherstellern ermög-licht, von einem Antriebssystem mit einem maximalen Wirkungsgrad von 90 %, einer Reichweite von 100 km und einer zuverlässigen Anzeige zu profitieren, die das Vertrauen der Nutzer stärkt. Zudem bietet FREA eine Plug-and-Play-Lösung, die alle elektrischen und mechanischen Schnittstellen bei der Fahrzeugkonstruktion eliminiert. Abschließend lässt sich sagen, dass FREA, das Antriebssystem für Leichtfahrzeuge, aus einem Motor mit 60 Nm Drehmoment, einer modularen Batterie und einem Reichweitenschätzer besteht, der eine Fehlertoleranz von nur 0,5 % aufweist.