Antrieb
Das Antriebssystem von Elektrofahrzeugen wird auch als elektrisches Antriebssystem bezeichnet. Bei reinen Elektrofahrzeugen sind es ausschließlich Elektromotoren, die das Fahrzeug antreiben. Zum Antriebssystem von Elektrofahrzeugen gehören ein oder mehrere Motoren sowie die Batterie, die Leistungselektronik und der Wechselrichter. Einen Sonderfall stellen Brennstoffzellenfahrzeuge dar. Ihr Antriebssystem umfasst einen Elektromotor, eine Batterie, einen Wasserstofftank und die Brennstoffzelle, in der die gespeicherte chemische Energie des Wasserstoffs in elektrische Energie umgewandelt wird.
Der Elektromotor:
Ein Elektromotor ist eine elektrische Maschine, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. In Elektrofahrzeugen sorgen Elektromotoren für den Antrieb, indem sie ihre kinetische Energie auf die Räder übertragen.
Verschiedene Arten von Elektromotoren
Im Allgemeinen werden die folgenden Arten von Motoren unterschieden:
- Gleichstrommotoren
- Wechselstrommotoren
- Asynchronmotoren
- Synchrone Motoren
In modernen Elektrofahrzeugen werden fast ausschließlich Wechselstrommotoren verwendet.
Die Elektromotoren werden vorzugsweise in der Nähe der anzutreibenden Achsen angeordnet. Sie können auf verschiedene Weise mechanisch mit den Rädern gekoppelt sein, meist über Untersetzungsgetriebe und Antriebswellen oder als Radnabenmotoren in das Rad selbst integriert.
Elektrische Achse:
Bei elektrischen Achsen sind Motor, Elektronik und Getriebe in eine kompakte Einheit integriert, die direkt die Fahrzeugachse antreibt. Dies reduziert die Komplexität des bestehenden Antriebssystems und macht das Antriebssystem wirtschaftlicher, kompakter und effizienter. Elektrische Achsen können sowohl an der Vorder- als auch an der Hinterachse von Hybrid- und Elektrofahrzeugen installiert werden.
Radnabenmotor:
Beim Radnabenmotor befindet sich der Motor direkt im Rad, meist in der Felge. Bei dieser Form des Antriebs entfallen die zentrale Motoreinheit sowie die Antriebswellen und Verteilergetriebe zu den Rädern. Der große Nachteil ist, dass die ungefederten Massen zunehmen. Bislang haben sich Radnabenmotoren noch nicht durchgesetzt.
Brennstoffzelle:
In der Brennstoffzelle wird die im Wasserstoff gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Die Energie wird in einer Batterie gespeichert oder direkt an einen Elektromotor geliefert, der das Fahrzeug antreibt.
Achsmanschette
Achsmanschetten sind Faltenbälge aus Kunststoff oder Gummi, welche die Gelenke einer Antriebswelle abdecken.
Allradantrieb
Beim Allradantrieb wird die Antriebsleistung eines Fahrzeugs auf alle Räder verteilt auf die Straße übertragen.
Antriebswelle
Die Antriebswelle überträgt das Drehmoment des Motors vom Getriebe oder Differential auf die Räder. Zudem muss sie alle Winkel- und Längenveränderungen ausgleichen, die von Aus- und Einfederungen und Lenkbewegungen ausgehen.
Batteriekühlung in Elektro-Fahrzeugen
Die Batteriekühlung sorgt in Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen dafür, die Li-Ionen-Batterie in einem optimalen Temperaturbereich zu halten.
Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle ist ein elektrochemischer Energiewandler: Sie dient dazu, die chemisch gespeicherte Energie von Wasserstoff in elektrische Energie umzuwandeln. In Brennstoffzellen-Fahrzeugen wird diese Energie entweder direkt einem Elektromotor zur Verfügung gestellt oder in einem Akku zwischengespeichert.
Differential
Das Differential, genauer „Differentialgetriebe“, hat die Aufgabe, die bei Kurvenfahrten auftretenden Drehzahlunterschiede der Räder an angetriebenen Achsen auszugleichen.
eAchse
Die E-Achse ist eine Lösung für den elektrischen Antrieb von batterieelektrischen Fahrzeugen und Hybridanwendungen. E-Achsen kombinieren einzelne Bauteile wie Motor, Achse und Getriebe zu einer Einheit.
Elektroauto-Batterie (Akku)
Akkus in Elektroautos und Hybrid-Fahrzeugen versorgen den oder die Elektromotoren mit elektrischer Energie, die in mechanische Bewegungsenergie für den Antrieb umgewandelt wird.
Elektromotor
Der Elektromotor ersetzt in Elektrofahrzeugen den in herkömmlich angetriebenen Fahrzeugen verwendeten Verbrennungsmotor. Im Elektromotor wird elektrische Energie in mechanische Arbeit umgewandelt und für den Vortrieb genutzt.
Getriebe
Getriebe wandeln das Drehmoment eines Antriebsmotors in die erforderliche Zugkraft um. Getriebe kommen in Elektro-Fahrzeugen und in Hybrid-Fahrzeugen als elektrische Achsantriebssysteme zum Einsatz.
Längswelle
Die Längswelle wird auch Kardanwelle genannt. Sie ist dafür zuständig, das von der Motor- oder Getriebeeinheit ausgehende Drehmoment zum Achsdifferential zu übertragen.
Leistungselektronik
Die Leistungselektronik steuert in Elektro- und Hybridfahrzeugen den Elektroantrieb und stellt die Verbindung zwischen Elektromotor und Hochvolt-Batterie her.
Radnabenantrieb
Der Radnabenmotor bzw. der Radnabenantrieb ist gegenüber herkömmlichen Antriebskonzepten mit zentralem Motor ein Antriebssystem, das direkt in das Rad bzw. in die Felge eines Fahrzeuges eingebaut ist. Es handelt sich dabei um Elektromotoren.