Mahle: Elektrisch fahren mit 48 Volt

Autor: Jan Rosenow

Kleinfahrzeuge, die vor allem in Ballungsgebieten fahren, kommen mit einer Spannung von nur 48 Volt aus. Das zeigt Mahle auf der IAA mit dem Konzeptauto Meet.

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Mahle MEET: Zwei Motoren mit jeweils 14 kW reichen für über 100 km/h.
Mahle MEET: Zwei Motoren mit jeweils 14 kW reichen für über 100 km/h.
(Bild: Mahle)

Immer mehr Autozulieferer gehen davon aus, dass sich unterhalb unserer heutigen Pkw-Segmente ein neues, kleineres Fahrzeugsegment etablieren wird, das auf den Betrieb in Großstädten und urbanen Ballungszentren ausgelegt ist. Das können automatisierte Fahrzeuge für den Individualverkehr sein (sogenannte People Mover), aber auch kleine Lieferwagen oder andere Microcars.

Die geringe Fahrzeugmasse sowie die in urbanen Gebieten ausreichende Höchstgeschwindigkeit von rund 100 km/h erfordern eine geringere Antriebsleistung. Messfahrten, die der Zulieferer Mahle auf einer typischen Großstadtroute unter verschiedenen Bedingungen und mit verschiedenen Fahrern umgesetzt hat, ergaben einen Bedarf von rund 20 kW. Der Clou: Dies erlaubt eine Spannungslage von lediglich 48 Volt. Die Spannung unterhalb des gesetzlichen Grenzwertes von 60 Volt erlaubt den Verzicht auf teure Schutzmaßnahmen gegen elektrische Gefährdung. Daher sind die Systemkosten deutlich geringer als bei Hochvolt-Fahrzeugen mit den gleichen Fahrleistungen.

Modulares Antriebskonzept für E-Autos und Hybride

Auf der IAA präsentiert Mahle eine Konzeptstudie namens MEET (Mahle Efficient Electric Transport) mit einem solchen 48-Volt-Elektroantrieb. Um auch Transferstrecken mit höheren Geschwindigkeiten darstellen zu können, hat sich der Zulieferer für eine exemplarische Systemleistung von 28 kW entschieden. Mit MEET wollen die Ingenieure einen möglichst niedrigen Energieverbrauch erreichen. Das Zusammenspiel verschiedener energieeinsparender Techniken im Antriebsstrang und beim Thermomanagement soll die Reichweite des Fahrzeugs signifikant erhöhen – auch und gerade bei niedrigen Außentemperaturen.

Der IPM-Traktionsantrieb (IPM = Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) stellt eine Kombination aus einem Synchronmotor mit Permanentmagneten und einer integrierten 48-Volt-Elektronik dar. Der Motor bietet laut Mahle hohen Wirkungsgrad und Dynamik in einem weiten Drehzahlbereich.

Im MEET-Demonstratorfahrzeug wurde zunächst eine Antriebseinheit aus zwei Motoren mit jeweils 14 kW mechanischer Dauerleistung und 36 Nm Drehmoment eingesetzt; auf der IAA wird bereits die nächste Evolutionsstufe mit 20 kW Dauerleistung und 80 Nm je Motor vorgestellt. Die Motoren treiben über ein zentrales Getriebe die Hinterräder an. Ein Wechselgetriebe ist nicht notwendig. Diese modulare Antriebseinheit ist übrigens nicht nur für Kleinfahrzeuge geeignet, sondern lässt sich auch als elektrische Achse in Hybridfahrzeugen einsetzen.

Mahle: Halle 8.0, C40

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 Jan Rosenow

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Ressortleiter Service & Technik, Vogel Communications Group