Das Projekt "Teilprojekt: Interoperabilität vom Kleinwagen bis zum leichten Nutzfahrzeug aus Lieferantensicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paul Vahle GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Ergebnis des Teilvorhabens sollen die bereits in der Begleitforschung zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen im Jahr 2011 erkannten und postulierten technischen und sozioökonomischen Eigenschaften und Vorteile induktiver Systeme gegenüber kabelbehafteten Ladeverfahren praktisch nachgewiesen werden. Die Funktion und der sichere Betrieb induktiver Ladesysteme soll unter realen Einsatzbedingungen erprobt werden. Für die Fahrzeugintegrationsarbeiten und insbes. auch den sich anschließenden Flottenversuch selbst ist der interoperable Betrieb zu Systemen anderer Hersteller sowie die normkonforme Umsetzung (insbes. elektromagnetische Verträglichkeit - EMV und Wirkung elektromagnetischer Felder auf den Menschen - EMF) eine notwendige Bedingung. Die Erforschung der dazu erforderlichen Maßnahmen sowie die Entwicklung und der Praxistest entsprechender Prüfverfahren sind damit wesentliche Bestandteile des Teilvorhabens. Die folgenden konkreten Ergebnisse werden erwartet: - Nachweis einer normkonformen Umsetzung und des interoperablen Betriebs induktiver Ladesysteme sowie Konzeption, Entwicklung und Realisierung einer entsprechenden Prüfumgebung. - Entwicklung eines sicheren und anforderungs- und nutzergerechten infrastrukturseitigen (primärseitigen) Systems. - Entwicklung eines anforderungsgerechten fahrzeugspezifischen (sekundärseitigen) Systems inkl. Anbindung an bestehen de Ladegeräte- und Batterietechnik. - Erprobung der Funktion und des sicheren Betriebs induktiver Ladesysteme unter realen Einsatzbedingungen während des Flottentests. - Erhöhung der Nutzerakzeptanz der kontaktlosen Technologie und somit Steigerung der Verbreitung der Elektromobilität. - Entwicklungsunterstützung durch Forschung im Bereich EMV/EMF sowie Betriebs- und funktionale Sicherheit. - Schnelle Überführung der Ergebnisse in Produkte.
Das Projekt "Teilvorhaben: KEYMILE GmbH; eRAD" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KEYMILE GmbH durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, im Rahmen von acht Teilvorhaben den Aufbau, die Erprobung und Demonstration sowie die Evaluierung eines neuartigen Verleihsystems für Pedelecs und E-Motorräder zu erforschen. Das beantragte Verbundprojekt orientiert sich dabei an typischen Lebensräumen und Arbeitszusammenhängen potenzieller Elektromobilitätsnutzer, also der Endkunden. Ziel des Teilprojekts ist die Entwicklung eines Kommunikationsmoduls, das unter Zuhilfenahme des GPS die Möglichkeit bietet, sowohl Auskunft über den derzeitigen Aufenthaltsort der Leihpedelecs zu erhalten, als auch die vom Datenlogger des Rades bereitgestellten Informationen kontinuierlich und insbesondere unmittelbar an die zentralen Serversysteme zu übermitteln. Dabei sind die Verfügbarkeit des Mobilfunknetzes als auch GPS-System, Interface zu Datenloggern bzw. Datenquellen von Motor, Getriebe und weiteren Sensoren, technologische Herausforderungen. Die Entwicklung ist ein wesentlicher Baustein der Arbeiten des Ast. für ein wirtschaftliches Pedelec-Verleihsystem und auch vor der Usability-Forderung. Das innovative Arbeitsprogramm umfasst die nachfolgend umrissenen Arbeitsschritte: Feststellung und Analyse der vorhandenen Hard- und Softwareinterfaces, Sensorik und Aktorik; Analyse der zusätzlich erforderlichen Sensoren unter Berücksichtigung der Umweltrandbedingungen (Temperatur, mechanische Stöße, EMV); Schaltungsdesign, Prototypenerstellung; Test und Erprobung aller Komponenten im Zusammenspiel.
Das Projekt "Teilvorhaben: Mehrphasiger Umrichter und EMV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Hochfrequenztechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Das Ziel des Gesamtprojektes liegt einerseits in der Erforschung eines ganzheitlich optimierten aufwandsarmen Antriebes, definiert von der stromführenden hochvoltseitigen DC-Leitung bis zum mechanischen Abtrieb an der Maschinenwelle. Neben der effizienten elektromechanischen Energiewandlung als Grundfunktion besteht die ganzheitliche Optimierung im integralen Design von elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) unter Berücksichtigung der Umweltaspekte mehrsträngiger Maschinen sowie dem Leichtbau der Maschine. Andererseits soll darüber hinaus eine Prüfstandsplattform für Elektrofahrzeugsubsysteme, -module und -komponenten erforscht werden. Das IHF liefert hierzu den Beitrag der begleitenden EMV-Analyse zunächst der verwendeten Bauteile, danach der aufgebauten Umrichterstränge und schließlich der Kombination dieser Stränge zum fertigen Umrichter in seiner Fahrzeugumgebung. 2. Arbeitsplanung: Von den sieben Arbeitspaketen des Gesamtvorhabens wird das IHF wird in AP 1,2 und 6 Beiträge liefern. AP1: Erarbeiten des theoretischen Hintergrunds für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) im Elektromobil. Störungen auf Bauteilbasis, die Ergebnisse fließen in ein Simulationsprogramm ein. AP2: Simulation und Messung der Störaussendung eines Umrichterstranges, es werden mehrere Iterationen bis zum optimierten Ergebnis erwartet, die Erkenntnisse erweitern das Simulationsprogramm. AP6: Simulation und Messung der Störaussendung des fertigen Umrichters einschließlich seiner Einbauumgebung im Fahrzeug.
Das Projekt "Teilprojekt: Erforschung und Berechnung eines breitbandigen Strommess-Shunts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik, Fachgebiet Energietransport und -speicherung durchgeführt. Im Verbundprojekt EStroS wird ein Strommess-Shunt entwickelt, mit dem zum ersten Mal eine sehr schnelle und gleichzeitig genaue Messung der Stromänderung in der neuesten Generation von HGÜ-Anlagen ermöglicht wird. 'Ein Shunt ist ein niederohmiger elektrischer Widerstand, der zur Messung des elektrischen Stromes verwendet wird (Messwiderstand). Der Strom, der durch einen Shunt fließt, verursacht einen zu ihm proportionalen Spannungsabfall, der gemessen wird.' Auf der Grundlage der Strommessung mit hoher Bandbreite soll der Schutz der modernen HGÜ-Energieanlagen vor Ausfällen gewährleistet werden. Das erhöht die Netzstabilität und somit die Versorgungssicherheit. Die Universität Duisburg-Essen wird innerhalb des Projekts einerseits die theoretischen, mathematischen und simulatorischen Grundlagen erarbeiten, andererseits wird sie die realisierten Proben, Versuchsmuster und Prototypen in Laborumgebung auf die angestrebten Eigenschaften überprüfen. Die wissenschaftlichen Tätigkeiten der Universität umfassen zunächst das Durchführen von elektromagnetischen Feldsimulationen. Parallel dazu erfolgen die messtechnischen Untersuchungen an möglicherweise geeigneten Werkstoffen. Daraufhin werden die erfolgversprechendsten Varianten für den Shunt umgesetzt und messtechnisch untersucht. Dabei werden der Frequenzgang, das Wandlungsmaß als Funktion der Temperatur und die elektromagnetische Verträglichkeit untersucht. Abschließend erfolgen die Untersuchungen am Gesamtsystem.
Das Projekt "Teilvorhaben: Wissenschaftliche Begleitung des Vorhabens 'Kommunen im neuen Licht Erfurt'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Fachbereich Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften durchgeführt. Wissenschaftliche Begleitung der Stadt Erfurt bei 'Kommunen im neuen Licht'. Während Energieeffizienz, wirtschaftliche, soziale und technische Verträglichkeit sowie photometrische Normwerte für LED-Beleuchtungen von der TU Berlin bearbeitet werden, liegt hier der Schwerpunkt auf zukünftigen Nutzungsszenarien der neu geschaffenen Infrastrukturen im Sinne von smart Grids und E-Energy. Diese Fragestellungen ergeben sich durch den Einsatz neuartiger, logisch gekoppelter Festkörperleuchtmittel an Stelle der verbreiteten Gasentladungslampen. 1 Erstellung eines erweiterten Pflichtenhefts für ein integriertes e-Energysystem mit neuartigem Betriebsverhalten und Diensteangeboten. 2 Untersuchung verfügbarer Kommunikations- und Steuerungslösungen auf ihre Offenheit für künftige und erweiterte Anwendung. 3 Entscheidungsunterstützung für die Planer. 4 Untersuchung der elektromagnetische Verträglichkeit (EMV- Beurteilung, Netzschonung, Netzreserven) z.B. für e-Mobility Anwendungen und Regelleistung. 5 Kompatibilität und erforderliche Offenheit von Licht-, Kommunikations- und Energiesystemen im Straßenraum-Modellierung, 6 Simulation, Erprobung von gekoppelten e-Energy-Konzepten 7 Aufzeichnung der Betriebsergebnisse über einen Teil der Lebensdauer: Kommunikationskosten. 8 Demonstration oder Simulation von Einzelkomponenten
Das Projekt "Erforschung EMV-Verhalten bei abgehängten Leiterseilen bei enger Zuordnung von neuen Seilkonstruktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. durchgeführt. In dem F&E- Vorhaben sollen alle erforderlichen Grundlagen für eine innovative 'Raumoptimierte Freileitung' erforscht und geprüft, sowie eine Versuchsanlage realisiert werden, die nach Inbetriebnahme hinsichtlich ihrer technischen Machbarkeit untersucht wird. Die Idee der neuartigen 380 kV-Freileitungsbauweise besteht darin, diese kompakt zu gestalten und so den 'Landschaftsverbrauch' so gering wie möglich zu halten. Die Zielstellung ist es daher, die Höhe der Masten, den Durchhang der Leiterseile sowie die Trassenbreite zu reduzieren.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Prototyp-Entwicklung und System-Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KSB SE & Co. KGaA durchgeführt. In dem Vorhaben sollen drehzahlerhöhende und -regelnde Leistungselektroniken miniaturisiert und in elektrische Pumpenantriebe integriert werden. Der Hauptentwicklungsaufwand liegt hierbei auf der Miniaturisierung und Integration der Leistungselektronik in das Motorgehäuse. Hierfür wird eine zweistufige Strategie verfolgt: zunächst wird die Schaltung spezifisch auf die Anwendung ausgelegt, indem z.B. die Energiespeicherung durch die rotierenden Massen der Pumpe eingerechnet werden. Im zweiten Schritt werden die verbleibenden Komponenten durch eine neue Aufbautechnik so weit wie möglich integriert. Zum Einsatz soll die Einbett-Technologie kommen, bei der Leistungsschalter und andere Bauelemente direkt in den Schaltungsträger integriert werden. Diese neuartige Verbindungstechnik erlaubt gegenüber konventionellen Aufbauten sehr kurze Verbindungswege mit sehr niedrigen parasitären Induktivitäten. Die damit möglichen höheren Schaltfrequenzen erlauben kleinere und verlustärmere magnetische Bauteile, einen verbesserten elektromagnetischen Entwurf sowie einen reduzierten Aufwand für EMV-Filterung. Die Integration der Leistungselektronik in den Elektromotor erfordert eine Überarbeitung der elektromechanischen Motorkonstruktion, der reduzierte Kühlbedarf der miniaturisierten Leistungselektronik soll vom Motor-Kühlkreislauf übernommen werden. Mit Konstruktion, Fertigung und Integration von Leistungselektronik und Motor in einem Versuchsträger soll das Potenzial dieser Lösung demonstriert werden. Dazu sollen Simulation, Verifikation und Qualifizierung des integrierten Systems in einem Prototyp- und Demonstrationsvorhaben erfolgen. AP 1: Projektmanagement (KSB) AP 2: Erarbeitung der Spezifikation (alle Partner) AP 3: Entwicklung+Aufbau Prototyp-Steuerelektronik (Phase 1; TRL 5) AP 4: Entwicklung und Aufbau von Prototypen (Phase 2; TRL 6) AP 5: Aufbau einer Versuchs- und Demonstrationsanlage (Phase 2; TRL 7) AP 6: Qualifizierung des Antriebssystems (Phase 2; TRL 8)
Das Projekt "Teilvorhaben: Exposition durch Magnetfelder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IMST GmbH durchgeführt. Vorhabensziel Durch die Erfassung und Minimierung der niederfrequenten Magnetfeldimmissionen des gesamten Antriebsstrangs wird eine belastbare Datenbasis über mit der Elektromobilität verbundenen Expositionen geschaffen, die die Möglichkeit eröffnet, Hemmnisse bei der Einführung der Elektromobilität durch Akzeptanzprobleme in Teilen der Bevölkerung ('Elektrosmog'-Thematik) abzubauen. Das zu erforschende, aufzubauende und zu verifizierende Messsystem soll auch anderen deutschen Anwendern verfügbar gemacht werden und darüber hinaus Akzente für die Normung setzen. Bezüglich der Geräte-EMV wird eine EMV-optimierte Auslegung aller Komponenten angestrebt. Arbeitsplanung Bezüglich der Expositionsthematik wird ein flexibles Messsystem erforscht, aufgebaut und verifiziert, das in den späteren Projektschritten auf die Erfassung und Minimierung der niederfrequenten Magnetfelder auf Komponenten- und Systemebene eingesetzt wird. Bezüglich der EMV werden Prüf- und Messkapazitäten im EMV-Labor der IMST GmbH zur Verfügung gestellt und EMV-Consulting geleistet.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung einer mehrsträngigen elektrischen Maschine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Elektrische Maschinen (IEM) und Lehrstuhl für Elektromagnetische Energiewandlung durchgeführt. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts E-Mosys wird in Zusammenarbeit mit weiteren Instituten der RWTH Aachen sowie der Industrie ein innovatives Antriebskonzept für ein Elektrofahrzeug entwickelt. Während bis dato ausschließlich konventionelle dreisträngige Maschinen in der E-Mobilität Anwendung finden, verspricht der Einsatz vielsträngiger Maschinen Potential bezüglich einer weiteren Steigerung des Wirkungsgrads des Antriebsstrangs sowie einer Verbesserung der EMV. In Verbindung mit Aspekten wie Leichtbau und aufwandsarmer Fertigung ergeben sich vielversprechende Möglichkeiten, den Antriebsstrang weiter zu optimieren. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte entwickelt und fertigt das IEM einen Elektromotor, der in der Plattform Street Scooter erprobt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Systemintegration und Entwicklung von Aufbau- und Verbindungstechniken sowie Ansteuerverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Intelligente und nachhaltige Mobilität ist ein zentrales Ziel der neuen Hightech-Strategie. Forschungsarbeiten zu Elektroniksystemen für die Elektromobilität sowie automatisiertes, elektrisches Fahren leisten hier wesentliche Beiträge. Für eine höhere Marktakzeptanz von Elektrofahrzeugen sind neben der Reichweite auch die Kosten entscheidend. Diese können durch die Steigerung der Wirkungsgrade von elektronischen Komponenten entscheidend gesenkt werden. Der aktuelle Stand der Technik zur Darstellung von hocheffizienten elektrischen Antrieben mit hoher Leistung stößt an seine Grenzen. Ziel im Forschungsprojekt H3Top ist es, die Leistung über eine höhere Spannungslage zu erhöhen und gleichzeitig die Effizienz zu steigern. Dazu soll eine neuartige Wechselrichtertopologie für den Einsatz im Traktionsantrieb in Elektrofahrzeugen erforscht und weiterentwickelt werden. Zum Einsatz kommen dabei vorhandene kostengünstige 650 V-Halbleiterbauteile, wodurch positive Skaleneffekte erwartet werden. Außerdem werden die Themen Bauraum, Lagerströme, EMV, Ausfallsicherheit/Verfügbarkeit und Geräuschemission untersucht, da sie weiteres Potential zur Nutzerakzeptanz versprechen.
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