Ganzheitliche Optimierung von Elektroantrieben

Der Beitrag beschreibt eine ganzheitliche Optimierungsmethode für elektrische Antriebsstränge, entwickelt von BorgWarner. Diese Methode basiert auf einer parallel verlaufenden Co-Optimierung der Hauptkomponenten Antriebsinverter, elektrische Maschine und mechanisches Getriebe. Durch detaillierte Komponentenmodelle werden Leistung, Größe, Wirkungsgrad, Materialzusammensetzung und Kosten präzise abgeschätzt. Die Methode zielt darauf ab, Entwicklungszeiten und Kosten zu reduzieren und die Effizienz der Antriebsstränge zu verbessern. Eine Fallstudie veranschaulicht die Anwendung dieser Methode in der Entwicklung eines elektrischen Pkw-Antriebsstrangs. Die Optimierung berücksichtigt Anforderungen auf Fahrzeugebene und verwendet recheneffiziente Skalierungsmodelle und technische Kostenmodelle. Die Ergebnisse zeigen, dass die Methode sowohl die EM-Kosten als auch die Systemeffizienz optimieren kann, wobei die Systemeffizienz nach einem bestimmten Anstieg der EM-Kosten nicht weiter zunimmt. Die Methode ist hochgradig parallelisierbar und kann durch den Einsatz von Hochleistungs-Cloud-Computing weiter beschleunigt werden.