Der HybriDAntrieb IM BMW ActIve HyBrId 7Neben dem BMW ActiveHybrid X6, der im Oktober 2009 als Vollhybrid seine Markteinführung hatte, bringt

BMW nun mit dem ActiveHybrid 7 einen Mild-Hybrid als weiteres Modell in Serie. Die BMW Group hat bereits

1,8 Millionen BMW Fahrzeuge mit EfficientDynamics-Technik an Kunden ausgeliefert. So befinden sich in vielen

BMW Modellen verbrauchsreduzierende Maßnahmen. Nur so war eine Reduktion des Flottenverbrauchs auf

unter 160 g CO2/km bereits 2008 möglich.

IndustrIe AlTERNATiVE ANTRiEBE

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MotIvatIon

BMW Hybridmodelle sind ein weiterer tech­nologischer Schritt zur Verbrauchssenkung und stellen die Brücke zum komplett elek­trischen Fahren dar. Mit dem ActiveHybrid 7 wird die BMW EfficientDynamics­Strate­gie um das weltweit fahrleistungsstärkste Hybrid­Serienfahrzeug ergänzt. Neben der BMW typischen Fahrdynamik zeigt das Fahrzeug auch das volle Potenzial eines Mild­Hybrid­Konzepts in Bezug auf die Reduzierung der CO2­Emissionen. Durch eine konsequent verbrauchsorientierte Antriebsauslegung sowie einer Vielzahl von Optimierungsmaßnahmen im Antriebs­management konnte mit 219 g CO2/km im europäischen Fahrzyklus ein vergleichs­weise niedriger Wert für eine Achtzylinder­Luxuslimousine erreicht werden.

entwIcklungszIele

Bei der Entwicklung des ActiveHybrid 7 standen vor allem die folgenden kunden­relevanten Anforderungen im Vordergrund:

Reduzierung des Verbrauchs um 17 % gegenüber dem Vergleichsmodell 750iFahrleistungen gleich oder besser als der 750i

:

:

Mehrgewicht durch die Hybridkompo­nenten kleiner 75 kgweltweiter EinsatzErfüllung der aktuellen Emissionsanfor­derungen inklusive Japan­Green­Car­4­ Star­RatingErsteinsatz eines Li­Ionen­HV­Speichers im Automobilbereich gemeinsam mit der Daimler AG.

antrIebskonzept

Der Antrieb des 750iA musste erheblich modifiziert werden, um die hybridspezi­fischen Anforderungen des ActiveHybrid 7 zu erfüllen, ❶. Dabei sollten keine nennens­werten Einschränkungen bei der Nutzlast und dem Kofferraumvolumen entstehen. In Summe konnten die Anforderungen er­füllt werden, denn die Gewichtssteigerung durch die Hybridkomponenten liegt bei 75 kg und das zusätzlich benötigte Koffer­raumvolumen für die Lithium­Ionen­Bat­terie beträgt 40 l.

Der ActiveHybrid 7 wurde als paralleler Hybrid konzipiert und kommt dabei mit einem Elektromotor auf der Kurbelwelle aus. Bei diesem Konzept können Verbren­nungsmotor und Elektromotor additiv auf die Kurbelwelle wirken. Damit verfügt der

:

::

:dIpl.-Ing. edMund bauchrowItz

ist verantwortlicher Projektleiter Hybridantriebe 7er Reihe bei der

BMW Group in München.

dIpl.-Ing. hubert graf ist Gruppenleiter Applikation Hybrid

bei der BMW Group in München.

dIpl.-Ing. frank kessler ist Hauptabteilungsleiter

Entwicklung elektrische Antriebs-komponenten, Elektrik/Elektronik, bei der BMW Group in München.

dIpl.-Ing. Marc lIchtenberger ist Gruppenleiter Getriebefunktionen und Peripherie bei der BMW Group

in München.

AuTOREN

❶ Der Antrieb des ActiveHybrid 7

09i2010 112. Jahrgang 629

ActiveHybrid 7 bereits bei einer Drehzahl von 1000/min über ein Drehmoment von 520 Nm. Unter den Prämissen Package, Kos­ten, Verbrauch und Fahrleistung bildet der Mild­Hybrid im Leistungsbereich von 15 bis 20 kW das Optimum. Eine weitere Steigerung der elektrischen Leistung würde zwar zu einer weiteren Verbesserung der Fahrleistung führen, aber bei der gewähl­ten Systemkonfiguration nicht zu einer weiteren Verbrauchsreduzierung. Gleich­zeitig würden Gewicht, Kosten sowie Package­Probleme zunehmen.

der hybrIdantrIeb MIt seInen koMponenten

Als Verbrennungsmotor kommt der auch in der Basisvariante 750i eingesetzte 4,4­l­Achtzylinder­Ottomotor zum Einsatz. Das eigenständige Konstruktionsprinzip mit zwei direkt im V­Raum angeordneten Tur­boladern bietet in der Grundauslegung noch ausreichend Potenzial für die reali­sierte Anhebung des Leistungs­ und Dreh­momentwertes im ActiveHybrid 7. Durch Anpassung der Motorapplikation stehen ein maximales Drehmoment von 650 Nm zwischen 2000 und 4500/min sowie eine Höchstleistung von 330 kW zwischen 5500 und 6000/min zur Verfügung und sorgen für Durchzugskraft aus niedrigen Drehzahlen und lang anhaltende Schub­kraft bis zur Maximaldrehzahl.

Die Modifikationen des Grundmotors umfassen den Einsatz optimierter Grund­motorlager und die Vereinfachung des Riementriebes durch den Entfall des mecha­nischen Klimakompressors und 12­V­Generators. Das zusätzliche Massenträg­heitsmoment der E­Maschine wird über den Einsatz eines speziell ausgelegten Viskodämpfers berücksichtigt.

Für die Übertragung des Antriebsmo­ments, das vom V8­Triebwerk und vom Elektromotor gemeinsam erzeugt wird, sorgt im BMW ActiveHybrid 7 ein neu entwickeltes und speziell auf die Anforde­rungen und das Potenzial der Hybridtech­nologie abgestimmtes Achtgang­Auto­matikgetriebe. Es vereint Schaltkomfort, Sportlichkeit und Effizienz auf einem bis­lang unerreichten Niveau. Zwei zusätzliche Gänge in Verbindung mit erhöhter Sprei­zung sorgen bei gleichzeitig verringertem Gewicht für verbesserte Fahrleistung und vor allem deutlich reduzierten Verbrauch. Herzstück des neuen Achtgang­Automatik­

getriebes ist ein innovativer Radsatzaufbau mit verbessertem Wirkungsgrad und klei­nen Gangsprüngen. Dies kommt dem sport­lichen Charakter des Getriebes und damit auch der markentypischen dynamischen Ausrichtung des BMW ActiveHybrid 7 zugute. Darüber hinaus fördern die geringe­ren Drehzahlsprünge auch den Schaltkom­fort der Luxuslimousine. Für die Hybridan­

wendung wurde das Getriebe für Dreh­momente bis zu 700 Nm befähigt, für die Integration der E­Maschine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Drehmoment­wandler wurde das Getriebegehäuse um 47 mm verlängert. Zudem wurde für die Start­Stopp­Funktion eine Zusatzeinrich­tung integriert, um während des Motor­starts einen komfortablen und dyna­

❷ Schnittbild des Hydraulik-impuls- Speichers (HiS)

❸ lithium-ionen-Batterie

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mischen Anfahrvorgang sicherzustellen. In der Motorstillstandsphase ist das Getriebe kraftschlussfrei. Der schnelle Aufbau des Kraftschlusses wird über den Einsatz des Hydraulik­Impuls­Speichers (HIS), ❷, ermöglicht: Die Vorbefüllung der Kupplun­gen erfolgt parallel zu dem Start des Ver­brennungsmotors. Der Kraftschluss kann ab Erreichen der Leerlaufdrehzahl abhängig vom Fahrerwunsch komfortabel bis sehr dynamisch dargestellt werden.

Ein technisches Highlight des Systems ist die im Automobilbau neuartige Lithium­Ionen­Batterie, ❸. Die Energiedichte der Lithium­Ionen­Zellen weist die höchsten Werte aller verfügbaren Speicherzellen auf. Bei einem Gewicht von 25 kg hat die eingesetzte HV­Batterie eine Kapazität von 0,8 kWh und ist kaum größer als eine konventionelle Starterbatterie.

Die maximale Leistung der Lithium­Ionen­Batterie beträgt 20 kW und stellt somit bei allen Temperaturen das Start­verhalten des V8­Benzinmotors sicher. Sie kann sehr schnell Bremsenergie aufnehmen und wieder abgeben. Der HV­Speicher verfügt über ein eigenes internes Steuer­gerät. Die Speicher­Management­Elektro­nik (SME) beinhaltet die komponenten­nahen Steuerungsfunktionen. Durch ein internes Speichermanagement und ein optimiertes Kühlkonzept mittels direkter Anbindung an die Klimaanlage wird die

Lithium­Ionen­Batterie stets in einem Arbeitsbereich von 25 bis 35 °C betrieben.

Im Rahmen der Entwicklung wurde das Verhalten der Batterie über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs betrachtet. Die entscheidenden Faktoren für die zeit­liche Entwicklung der Batterieleistung wurden mittels statistischer Methoden analysiert (unter anderem unter Verwen­dung der Six­Sigma­Methode) und in die Auslegung der Betriebsstrategie und des Batteriemanagements eingearbeitet. Durch Abstimmung von Kundennutzen und Ver­fügbarkeit der Batterie ist sichergestellt, dass die Hybridfunktionen, wie Auto­Start­ Stopp, Rekuperation, Standklimatisierung und Boost, über die Lebensdauer zur Ver­fügung stehen.

Das Sicherheitskonzept überwacht un­ ter anderem jede der insgesamt 35 Zellen bezüglich Strom, Spannung und Tempera­tur und wird somit den Anforderungen, die an Fahrzeuge der Premiumklasse gestellt werden, gerecht. Der BMW ActiveHybrid 7 und der Mercedes­Benz S 400 Hybrid sind die weltweit ersten Hybridfahrzeuge mit dieser Technologie.

Zentrales Steuergerät des Hybridsystems ist die „Elektromotor­Elektronik“ (EME), ❹. Die EME besteht aus einem Puls­Wech­selrichter und einem DC/DC­Wandler und integriert die Funktionen zur Ansteuerung der E­Maschine und zum Leistungstransfer

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❹ Hybrid-Steuergerät EME

09i2010 112. Jahrgang

zwischen 12­V­Bordnetz und Lithium­Ionen­ Batterie in einem Steuergerät. Darüber hinaus sind die Funktionen der Hybrid­Betriebsstrategie in der EME implemen­tiert, über die abhängig vom Fahrzustand der Betriebszustand ausgewählt wird. Das Gewicht des Steuergeräts beträgt 12,2 kg.

Die EME ist im Fahrzeug motorfest im unteren Bereich des Kurbelgehäuses ver­baut und über Stromschienen mit der E­Maschine verbunden. Damit werden eine kompakte Integration des Steuergeräts und eine kurze Leitungsführung der drei Pha­sen der E­Maschine erreicht. Der motor­feste Bauraum stellt hohe Anforderungen an die EME in Bezug auf Vibrationsfestig­keit und Temperaturbeständigkeit. Dazu wurde die Hardware des Steuergeräts

gezielt für die hohen Belastungen ausge­legt. Der Puls­Wechselrichter dient zur Ansteuerung der E­Maschine.

Dabei wird die Spannung des HV­Bord­netzes in drei Phasen konvertiert, an die die Spulen der E­Maschine angebunden sind, ❺. Je nach Ansteuerung des Dreh­felds ist die Ausgabe von Drehmoment über die E­Maschine möglich (motori­scher Betrieb), wie auch die Rückgewin­nung von Bremsenergie (generatorischer Betrieb). Der Puls­Wechselrichter ist für Betriebsspannungen von 85 bis 125 V ausgelegt und kann Ströme bis 125 A ausgeben. Dies erlaubt den Betrieb der E­Maschine mit 15 kW.

Der Austausch der Energie zwischen Lithium­Ionen­Batterie und 12­V­Bordnetz

erfolgt über den bidirektionalen DC/DC­Wandler. Im Regelfall wird Energie aus dem HV­Speicher entnommen und das Bordnetz versorgt. Damit kann gespeicherte Energie effizient genutzt werden und die generato­rische Leistung der E­Maschine ins 12­V­Netz eingespeist werden. Durch den bidi­rektionalen Betrieb ist aber auch die Ladung des Lithium­Ionen­Speichers möglich, wenn dies für die Betriebsstrategie erforderlich ist oder externe Ladegeräte angeschlossen sind. Der DC/DC­Wandler kann auf der Bordnetz­Seite dauerhaft Ströme bis 150 A ausgeben. Mit einer Spitzenleistung von 2,1 kW wird das Bordnetz auch in extremen Lastpunkten ausreichend versorgt. Die hohen Leistungsdaten des DC/DC­Wand­lers erlauben es, auf einen 12­V­Generator zu verzichten. Die EME ist flüssigkeitsge­kühlt und an den Niedertemperatur­Kreis­lauf des Kühlsystems angeschlossen.

Der mit der Kurbelwelle verbundene Synchronmotor leistet 15 kW und unter­stützt den Achtzylinder beim Anfahren und Beschleunigen mit einem Drehmoment von bis zu 160 Nm. Durch ein maximales Start­drehmoment von 210 Nm können kom­fortable Starts des Verbrennungsmotors auch bei niedrigen Temperaturen sicherge­stellt werden (bis ­25 °C). Er übernimmt die Funktionen des Ritzel­Starters und Generators somit in einer leistungsfähigen Komponente, ❻.

Um Bauraum in axialer Fahrzeugrich­tung einzusparen, wurde die EMK als Außenläufer ausgeführt. Dadurch entsteht zusätzlich der Vorteil einer großen aktiven Magnetfläche. Ein spezielles Flexplate mit schräger Wandlerverschraubung ermög­licht eine vibrationsarme mechanische Ver­bindung zwischen E­Maschine und Getriebe. Die optimale Auslegung der E­Maschine in Bezug auf Konstruktion und Betriebs­strategie ermöglicht den Entfall einer Flüssigkeitskühlung.

Der Verlauf des maximalen Drehmoments der E­Maschine über der Drehzahl ist in ❼ dargestellt. Wie dort ersichtlich, kann die E­Maschine ihr maximales Drehmoment be­reits bei niedrigen Drehzahlen ausgeben und erweitert damit den Drehmomentver­lauf des Verbrennungsmotors. Das nutzbare Drehzahlband wird so hin zu kraftstoffspa­renden, niedrigen Drehzahlen ausgedehnt.

Im generatorischen Betrieb arbeitet die E­Maschine durch den kurbelwellenfesten Verbau mit einem hohen Wirkungsgrad, wobei im Sinne der Systemverfügbarkeit

❻ Anbindung der E-Maschine

❺ Übersicht EME und Schnittstellen

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auch ein batterieloser Betrieb zur Stützung des Bordnetzes möglich ist. Die EMK kann drehzahlgeführt, momentengeführt und spannungsgeführt geregelt werden, damit

in jedem Betriebspunkt die optimale Regel­strategie zum Tragen kommt. Ein Übergang zwischen zwei Modi ist exemplarisch in ❽ dargestellt.

Im momentengeführten Modus wird das Drehmoment der E­Maschine in einem To­leranzband um die Soll­Vorgabe gehalten. Diese Betriebsart wird unter anderem beim Boosten oder Rekuperieren gewählt. Wenn beim Übergang in den Leerlauf über die Betriebsstrategie eine feste Soll­Drehzahl angefordert wird, erfolgt die Umschaltung auf den drehzahlgeführten Modus. Die Dreh­zahl wird dann in einem definierten Band gehalten, während sich das resultierende Drehmoment der E­Maschine einstellt.

hybrIdfunktIonen

Der konventionelle Steuergeräteverbund (Motor­ und Getriebesteuerung DME/EGS) wird beim Antriebsstrang des Active­Hybrid 7 mit den hybridspezifischen Steu­ergeräten EME und SME erweitert. Die bestehende Momentenstruktur der DME wurde zur Koordination der beiden Antriebsquellen Verbrennungsmotor und E­Maschine entsprechend überarbeitet. Die auf der EME partitionierte Betriebs­strategie steuert die verbrauchsredu­zierenden Hybridfunktionen bestehend aus Motor­Start­Stopp­Automatik, Reku­peration und Betriebspunktoptimierung.

Zur Ausschöpfung des maximalen Ver­brauchspotenzials ist eine ganzheitliche Betrachtung bei der Auslegung und Opti­mierung der energetischen Betriebsstrate­gie notwendig. Je nach Betriebszustand der Teilsysteme im Gesamtfahrzeug wird die Speicherung und Entnahme von elek­trischer Energie in Abhängigkeit vom

❽ Regelung der E-Maschine

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❼ Drehmomentverlauf der E-Maschine

Ladezustand des HV­Speichers (SOC) gezielt gesteuert, ❾.

Der überwiegende Teil der Ladeenergie kann über Rekuperation gewonnen werden, der Rest wird durch Lastpunktanhebung des Verbrennungsmotors im generatorischen Betrieb der E­Maschine erzeugt. Zur Mini­mierung der für den Verbrennungsmotor benötigten Kraftstoffmenge werden durch die Betriebsstrategie Kennfeldbereiche des Verbrennungsmotors für die Lastpunkt­verschiebung mit möglichst effizientem Gesamtwirkungsgrad festgelegt. Die ge­speicherte Energie wird für den Start­Stopp­Vorgang, zur gezielten Antriebsunterstüt­zung (Boosten und Assisten) sowie zur Versorgung des Bordnetzes und der Neben­verbraucher (zum Beispiel elektrischer Kältemittelverdichter) verwendet.

Die Motor­Start­Stopp­Funktion bewirkt eine automatische Abschaltung des Ver­brennungsmotors in Leerlaufphasen und liefert einen entscheidenden Beitrag zur Verbrauchsreduktion. Eine hohe ASSF­Verfügbarkeit durch entsprechend opti­mierte Betriebsstrategie ist dazu Grund­ voraussetzung.

Besonderes Augenmerk lag während der Entwicklung auf Komfort und Startdyna­mik. Dazu wurde eine E­Maschinen­Dreh­zahlregelung mit schwingungstechnisch optimierten Drehzahlrampen verwendet. Durch Anpassung und Synchronisation von Verbrennungsmotor­, E­Maschinen­ und Getriebe­Applikation konnte ein nahe­ zu vibrationsfreier Motorstart ohne Dreh­zahlüberschwinger dargestellt werden ❿.

Das hohe elektrische Startdrehmoment und eigens entwickelte Schnellstartfunk­tionen des DI­Ottomotors ermöglichen auch aus Motorstillstand verzögerungs­freie und dynamische Responsestarts auf BMW typischem Niveau, ohne kunden­relevante Abstriche gegenüber der kon­ventionellen Basisvariante.

Im BMW ActiveHybrid 7 werden neben den Schub­ vor allem die Bremsphasen in­tensiv zur Energierückgewinnung genutzt. Dazu übernimmt der zwischen Verbren­nungsmotor und Getriebe positionierte Elektromotor die Aufgabe des Generators. Die Getriebesteuerung stellt den für die E­Maschine möglichst optimalen Betriebs­punkt sicher. Sobald der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, wechselt die E­Maschine in den generatorischen Betrieb und es erfolgt eine Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie.

Wird das Bremspedal leicht betätigt, wird das Fahrzeug zunächst zusätzlich durch ein erhöhtes generatorisches Bremsmo­ment verzögert, um die ansonsten als Rei­bungswärme verloren gehende Energie in den HV­Speicher einzuspeisen.

Erst bei stärkerem Druck auf das Brems­pedal wird auch die mechanische Reibbrem­ se aktiviert. Für die bedarfsgerechte Abstim­mung der elektrischen und der mechani­schen Bremswirkung sorgt die Steuerung der Dynamischen­Stabilitäts­Kontrolle (DSC). Die Dosierbarkeit der Bremsanlage bleibt davon unbeeinflusst. Der Übergang zwischen elektromotorischer und mechanischer Ver­

zögerung ist für den Fahrer nicht wahr­nehmbar. Die Entscheidung für ein pedal­verkoppeltes System wurde getroffen, da es gegenüber einem pedalentkoppelten System den Vorteil eines direkteren Brems­pedalgefühls als auch ein besseres Kosten­/Nutzenverhältnis aufweist.

Beim Boosten wird der Verbrennungs­motor durch ein positives Antriebsmoment der E­Maschine unterstützt. Das konstant hohe Drehmoment des Elektromotors bei niedrigen Drehzahlen ergänzt den Verbren­nungsmotor und ermöglicht so den Einsatz einer längeren Hinterachsübersetzung bei gleichzeitig besseren Fahrleistungen. Vor­

❿ ASSF: Start-Stopp-Vorgang

❾ Betriebsstrategie

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teile sind zum einen die deutlich gesteigerte maximale Systemvolllast sowie eine Kom­pensation des verzögerten Ansprechverhal­tens der Turbolader bei instationären Beschleunigungsvorgängen. Bei hohen SOC­Werten kann zur zusätzlichen Ver­brauchseinsparung der Verbrennungsmo­tor durch die E­Maschine entlastet und somit ein Teil des Fahrerwunschmomentes zum Abbau des Energieüberschusses elek­tromotorisch umgesetzt werden.

Im Fahrbetrieb des BMW ActiveHybrid 7 stehen eine maximale Systemleistung von 342 kW sowie ein maximales Drehmoment von 700 Nm zur Verfügung, ⓫. Ein Vorstoß in vergleichbare Leistungsregionen war bis­her fast ausschließlich mit erheblich hub­

raumstärkeren Motoren erzielbar und zu­gleich in der Regel auch mit einem ent­sprechend gesteigerten Kraftstoffverbrauch verbunden. Der BMW ActiveHybrid 7 kombiniert jedoch das deutlich spürbare Plus an Dynamik mit einem ebenso beein­druckenden Effizienzgewinn. So konnte eine CO2­Reduktion gegenüber der kon­ventionellen Basisvariante von zirka 17 % auf 219 g/km (9,4 l/100 km) im europä­ischen Fahrzyklus erreicht werden.

Die Abgasemissionswerte EU5 und ULEVII werden sicher eingehalten. Beson­ders hervorzuheben ist die Zertifizierung des ActiveHybrid 7 entsprechend des seit 2009 in Japan gültigen Green­Car­4­Star­Ratings. Dies beinhaltet eine Unterschreitung der

bestehenden japanischen Emissionsgrenz­werte um 75 % und eine Reichweitenstei­gerung von 25 %. Trotzdem müssen keiner­lei Abstriche bei der Dynamik gemacht werden. Mit einem Beschleunigungswert von 4,9 s auf 100 km/h rückt die Limou­sine in die Nähe von Sportwagen auf und nimmt dabei im Wettbewerbsumfeld eine Sonderstellung ein, ⓬. Die Fahrleistung kann mit einem Verbrauchswert kombi­niert werden, der sich auf dem Niveau von Vollhybrid­Wettbewerbsmodellen bewegt.

Die Kraftentfaltung setzt bereits ab Leer­laufdrehzahl ein. Das Ansprechverhalten wird durch das zusätzlich vom Elektro­motor beigesteuerte Antriebsmoment ver­stärkt und ist für den Kunden besonders erlebbar. Jeder Beschleunigungswunsch wird subjektiv verzögerungsfrei durch den schnellen Momentenaufbau und den abhängig vom Fahrerwunsch spontanen Gangwechsel sichergestellt. Das Drehzahl­niveau bei Konstant­Fahrt konnte zur Erschließung weiterer Verbrauchspotenzi­ale und zugunsten des Komforts weiter abgesenkt werden. Die Höchstgeschwin­digkeit des BMW ActiveHybrid 7 wird elektronisch auf 250 km/h limitiert.

zusaMMenfassung

Es ist gelungen, einen Antrieb im Active­Hybrid 7 darzustellen, der alle kunden­werten Anforderungen im Premiumseg­ment erfüllt. Der Verbrauch bewegt sich im Bereich von klassischen Sechszylinder­Antrieben, während die Dynamik auf dem Niveau von bisherigen Zwölfzylinderan­trieben liegt. Der Kunde erhält mit dem ActiveHybrid 7 einen typischen BMW Hybrid, ohne die üblichen Kompromisse in Fahrleistung und Nutzlast akzeptieren zu müssen.

⓫ Volllastdiagramm Hybridsystem

⓬ CO2-Emissionen und Fahrleistung im Wettbewerb

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09i2010 112. Jahrgang 635

Sichere leiStungSelektroniSche SySteme für fahrzeugeSemikron und hofer bündeln WiSSen

Nürnberg, den 5. August 2010 – SEMIKRON und hofer powertrain entwickeln ein flexibles Umrichtersystem für

den Serieneinsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Es handelt sich dabei um die im Mai 2010 präsentierten

Semikron SKAI 2 IGBT-Systeme, die jetzt als kundenspezifische Lösungen inklusive Steuerungshardware,

Software und Sicherheitsfunktionen von hofer angeboten werden. Die Produkte decken ein Leistungsspektrum

von bis zu 150kVA mit 600V IGBTs und bis zu 230kVA mit 1200V IGBTs ab.

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Anzeigen-Sonderveröffentlichung

Die kundenspezifischen SKAI-Systeme erfüllen die aktuellen Anforderungen und Qualifikationsstandards wie EMV, Vibra-tion, Schutzart, optimierte Sicherheits-funktionen und Lebensdauer der Automo-bilindustrie. Die implementierten Sicher-heitsfunktionen ermöglichen sowohl den Einsatz von Asynchron- als auch von Syn-chronmotoren und gewährleisten dabei den sicheren Betrieb. Mehrmotorige Antriebe mit synchronisiertem Antrieb sind ebenfalls möglich.

Die Plattformlösung ist geeignet für die Ausstattung von Versuchsflotten und Kleinserien. hofer entwickelt und liefert zusätzlich komplette elektrische Antriebs-systeme inklusive Motor, Getriebe und komplette elektrische Achsmodule für Hybrid- und Elektrofahrzeuge.

Aus dem hofer-Verbund bietet hofer electric drive systems als Spezialist für elektrische Antriebssysteme für Hybrid- und Elektrofahrzeuge die notwendige Software, die Maschine und applikations-spezifisches Know-How in der Anwen-dung. Das Unternehmen kann auf eine langjährige Erfahrung bei der Entwick-lung und dem Einsatz elektrischer Antriebssysteme zurückgreifen, da das hofer eds-Team bereits bei Siemens VDO verantwortlich für den elektrischen Antrieb für Hybrid- und Elektrofahrzeuge war und hier bereits sowohl einen Voll-hybrid als auch einen Mildhybrid bis zur Serienreife entwickelt und erprobt hat.

Die von SEMIKRON entwickelte SKAI2 Produktplattform ist durch die Verwen-dung von Druckkontakttechnologie für den Fahrzeugeinsatz prädestiniert. SEMIKRON hat seine in zwei Jahr-zehnten mit Batteriefahrzeugen gesam-melten Erfahrungen in die SKAI-Produkt-familie einfließen lassen und stellt sie den Anwendern mit der SKAI-Plattform als Standardlösung zur Verfügung.

Über SeMiKron:

Das Familienunternehmen Semikron mit Hauptsitz in Nürnberg ist einer der führenden Leistungshalbleiterhersteller weltweit. Es wurde 1951 gegründet und beschäftigt weltweit 3200 Mitarbeiter. Ein internationales Netzwerk aus 35 Gesell-schaften mit Produktionsstandorten in China, Korea, Indien, Südafrika, Brasilien USA, Italien, Frankreich, Slowakei und Deutschland garantiert eine schnelle und umfassende Betreuung des Kunden vor Ort.

Die Produktpalette reicht von Chips, diskreten Halbleitern, Transistor-, Dio-den- und Thyristor-Modulen über kun-denspezifische Lösungen bis zu inte-grierten Leistungselektronik-Systemen für Anwendungen von einem Kilowatt bis zu mehreren Megawatt. Semikron ist mit einem Anteil von 37% Marktführer bei Dioden- und Thyristor-Halbleitermo-dulen (Quelle: IMS-Research „The world-wide market for power semiconductor discretes and modules“ 2008).

Semikron Technologie findet sich heute in fast der Hälfte aller Windkraft-anlagen weltweit. Bis 2009 wurden laut der Studie von BTM Consult ApS welt-weit 122 Gigawatt Windleistung instal-liert; davon enthalten 57 Gigawatt Semi-kron Bauteile. „Semikron inside“ ist zu einem Markenzeichen bei Industriean-trieben, Stromversorgungen, erneuerbare Energien und Batterie- und Schienenfahr-zeugen geworden. Als bedeutender Inno-vator auf dem Gebiet der Leistungselekt-ronik wurde eine Vielzahl seiner Ent-wicklungen zum Industriestandard.

www.semikron.com

KontAKtAnnette MüllerManager International CommunicationsSEMIKRON INTERNATIONAL GmbHSigmundstr. 200, 90431 Nürnberg Tel: +49-(0) 911-6559-158annette.mueller@semikron.com

Über hofer:

hofer powertrain ist ein internationaler Systementwickler und Lieferant für Fahr-zeugantriebstechnik mit Niederlassungen in Europa, Asien und den USA und wurde 1980 gegründet. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung, Industrialisierung und Kleinserienfertigung von Produkten rund um den Antriebsstrang eines Kraft-fahrzeugs. Im Zuge der Entwicklung der alternativen Antriebe hat hofer powertrain sein System-Know-how in Richtung der elektrischen Antriebe ausgebaut – aus die-ser strategischen Erweiterung resultiert der Standort in Würzburg, die hofer eds GmbH. Eine stetig wachsende Anzahl von hochqualifizierten und langjährig Erfah-renen forscht und entwickelt auf allen Gebieten der elektrischen Antriebssys-teme, insbesondere der Maschinentechno-logie, Leistungselektronik, Maschinenre-gelung und funktionale Sicherheit. Dabei sind Hybrid- und Elektrofahrzeuge zen-trale Themen, wobei ein breites Technolo-giespektrum abgedeckt wird. So ist hofer in der Lage, sowohl Synchron- als auch Asynchrontechnologien in Verbindung mit cleveren Lösungen rund um die Triebst-rangintegration und Getriebetechnik anzu-bieten. hofer ist Partner in der Entwick-lung bei den OEMs und verfügt selbst über ein weltweites Netzwerk. Die Fir-mengruppe beschäftigt ca. 400 Mitarbeiter in 10 Entwicklungsgesellschaften.

www.hofer.de

KontAKtTatiana BondyrevaMarketinghofer powertrain GmbHSedanstr. 21b, 97082 Würzburg+49 931 359335-0tatiana.bondyreva@hofer.de

09I2010 112. Jahrgang 637

Anzeigen-Sonderveröffentlichung