Forschungsprojekt MotorBrain: Präsentation bei ZF in Friedrichshafen
Unter der Leitung von Infineon forschten seit April 2011 im Projekt „MotorBrain“ insgesamt 30 Partner aus 9 europäischen Ländern mit dem Ziel, die Reichweite und Sicherheit von Elektrofahrzeugen zu erhöhen und gleichzeitig die Abhängigkeit von Asien (Seltenen Erden) zu senken. Ein interdisziplinäres Team unter Beteiligung einer Forschergruppe um Prof. Dr.-Ing. Alfred Höß von der Fakultät Elektrotechnik, Medien und Informatik (EMI) der OTH Amberg-Weiden repräsentiert alle für die Elektromobilität relevanten Entwicklungs- und Produktionsbereiche.
Es besteht aus Hochschulen, Universitäten, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Industriepartnern entlang der Wertschöpfungskette: Halbleiterhersteller (Infineon, NXP, ST Microelectronics), Automobilzulieferfirmen (Siemens, AVL, ZF) bis hin zum Automobilhersteller VW.
In einer viertägigen Abschlussveranstaltung bei ZF in Friedrichshafen wurden die im Projekt MotorBrain entwickelten Demonstratoren aus dem Bereich der Elektromobilität nun einem Fachpublikum der Europäischen Kommission sowie von Automobilherstellern präsentiert.
Zu den Demonstratoren gehör neben neuartigen Batteriesystemen, Batterieüberwachung und Sensoren für Drehmoment, Winkel und Stromstärke ein zukunftsweisender Prototyp eines Elektromotors mit einem Multiphasensystem mit 9 Phasen. Durch die Integration von Motor, Getriebe und Inverter sowie die Verwendung neu entwickelter Ferrit-Magnete konnte zum einen das Gewicht des Motors um rund 15 % von 90 kg auf 77 kg gesenkt werden. Des Weiteren ist es gelungen, den „MotorBrain“-Prototyp ohne Seltene Erden zu bauen, die derzeit ein wesentlicher Kostentreiber für permanent erregte Motoren sind und ausschließlich über Asien zu beziehen sind. Der „MotorBrain“-Elektromotor setzt auf Ferrit-Magnete, die gut verfügbar und auch preiswerter sind. Die gegenüber Seltenen Erden schwächere Leistung der Ferrit-Magnete gleicht der speziell entwickelte Hochdrehzahl-Rotor des „MotorBrain“-Elektromotors aus.
Bei der Entwicklung des Motors wurde besondere Beachtung auf funktionelle Sicherheit gelegt, die gerade in Elektrofahrzeugen ein absolutes Muss darstellt. Dazu wurde die Motorsteuerung und das Battery Monitoring der Sensoren mit Sicherheitsdiagnosen und Kontrollmechanismen entsprechend der ISO26262 Norm auf einer Multicore-Plattform entwickelt, die auf einem Inverter-Board direkt an den Motor verbaut wurde und an dessen Softwareentwicklung und Programmierung die OTH-AW im Rahmen des Projekts beteiligt war. Unter der Leitung von Prof. Dr. Alfred Höß und der wissenschaftlichen Mitarbeiterin M.Eng. Heike Lepke (Fakultät Elektrotechnik, Medien und Informatik) definierte die OTH-AW zusammen mit den Projektpartnern u.a. die Architektur der Hardware-Layer und die Kommunikation, Darstellung und Verarbeitung der Sensordaten auf einem Infineon AURIX, der speziell für Powertrain-Anwendungen entwickelt wurde.
"MotorBrain" ist mit einem Finanzvolumen von rund 36 Millionen Euro eines der größeren europäischen Forschungsprojekte im Bereich der Elektromobilität. Finanziert wird es einerseits von der Wirtschaft und andererseits von öffentlichen Mitteln sowohl des ENIAC Joint Undertaking (jetzt ECSEL) als auch dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Weitere Informationen: www.motorbrain.eu