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Donnerstag, 14. September 2017, Ausgabe Nr. 37

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Automobil

Impulse für die automobile Zukunft

Von Peter Kellerhoff | 29. Juni 2017 | Ausgabe 26

Auf seiner alle zwei Jahre stattfindenden Tech Show nahe Hannover gab Continental einen Ausblick, was im September auf der IAA 2017 und in Zukunft vom Automobilzulieferer zu erwarten ist.

conti BU 1 (1)
Foto: Continental AG

Klangwelt Auto: Das neue Audiosystem von Continental verzichtet auf Lautsprecher. Der Schall wird durch verschiedene Originaloberflächen erzeugt, die durch Aktuatoren in Schwingung versetzt werden.

Neben Fahrerassistenzsystemen, dem autonomen Fahren und der Verkehrssicherheit ging es auf dem Continental Tech Day maßgeblich um die Elektromobilität. Dem Thema „Ladevorgang“ näherte sich Conti von verschiedenen Seiten. Mit All-Charge wollen die Experten aus Hannover dem Problem der uneinheitlichen Ladeinfrastruktur für Elektroautos begegnen. „Bisher fehlt so eine Art Universalschlüssel für das Laden, der für jede beliebige Säule passt“, erklärte Martin Brüll, verantwortlicher Experte für das bidirektionale Ladesystem bei Continental.

Die All-Charge-Ladetechnik macht dabei den elektrischen Antriebsstrang zum Universalladegerät für das kabelgebundene Laden an Ladestationen unterschiedlichster Technik. Elektromotor und Inverter – also ein Wandler, der zwischen Gleich- und Wechselstrom hin und her wandelt – werden für das Laden genutzt. Von einem einzigen Kabelanschluss am Fahrzeug aus führen zwei Strompfade zur Batterie: Entweder fließt Wechselstrom von der Ladesäule durch den Elektromotor zum Inverter, wo er in Gleichstrom gewandelt wird, der weiter zur Batterie fließt.

Oder Gleichstrom von der Ladesäule fließt direkt durch den DC/DC-Wandler zur Batterie. Unabhängig davon, ob AC-einphasig, AC-dreiphasig oder DC-Schnelladen: Mit All-Charge kann Conti zufolge das Fahrzeug die maximale Ladeleistung der Säule bis zu 800 V und bis 350 kW nutzen, wobei an den typischen urbanen AC-Ladesäulen ein bis zu 12-mal schnelleres Laden möglich sei. So sollen bei 350 kW DC-Ladeleistung rund 150 km Reichweite in 5 min Ladezeit möglich sein. „Mit dem All-Charge-Antrieb muss sich der Fahrer um die Ladetechnik keine Gedanken mehr machen“, umreißt Oliver Maiwald, Leiter Technology & Innovation Division Powertrain bei Continental die Vorteile. Serienreife wird das System wohl erst in fünf Jahren erreichen, „es ist noch Feintuning nötig und die Komponenten sollen noch kostengünstiger werden“, erläutert Maiwald.

Foto: Milano Medien GmbH/Continental AG

Für das schnelle Laden zwischendurch eignet sich die Induktionstechnik. Bei 11 kW Leistung gewinnt der Fahrer 1 km Reichweite/Lademinute.

Beim induktiven Ladesystem für E-Fahrzeuge wird die Ladeenergie von einer Sendeeinheit am Boden kontaktlos zu einer Empfängerplatte am Fahrzeugunterboden übertragen. Das Fahrzeug muss lediglich exakt über der Bodenplatte parken, wobei der Fahrer durch Mikronavigation unterstützt wird. „Schon während der Annäherung an einen Parkplatz mit induktiver Ladestation läuft automatisch die Anmeldekommunikation zwischen Fahrzeug und Ladestation ab. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zeigt dem Fahrer, wann die richtige Position erreicht ist und der Ladevorgang beginnt“, erläuterte Thomas Röhrl, Experte für das induktive Ladesystem bei Continental. Das System bietet eine Ladeleistung von 3 kW, soll sich aber problemlos auf 11 kW erweitern lassen. Bei dieser Ladeleistung soll der Fahrer pro Minute Ladezeit etwa einen Kilometer Reichweite gewinnen. Gedacht ist es für das bequeme Zwischendurchladen, z. B. an öffentlichen Orten oder in Parkhäusern mit beengten Platzverhältnissen. Kunden können es sich auch in der heimischen Garage installieren lassen. Diese Ladelösung eigne sich ebenfalls für E-Bikes.

Foto: Continental AG

Bremsdesign: Beim New Wheel Concept ist die große Aluminiumbremsscheibe an der Felgenoberseite angebracht. Der Bremssattel kann dadurch kleiner und leichter ausfallen.

Das New-Wheel-Concept ist für die besonderen Anforderungen von Elektroautos konzipiert. Neu ist, dass es keine an der Radnabe montierte Bremsscheibe im herkömmlichen Sinne gibt, sondern einen Bremsring aus korrosionsfreiem Aluminium, der an der Felge befestigt ist. So ist der Reibungsradius größer, sodass die Bremssättel kleiner und leichter ausfallen können. Die Gesamtkonstruktion soll zu geringeren Emissionen und einer Verringerung von Feinstaub beitragen. Darüber hinaus ist der Bremsring so ausgelegt, dass er ein Autoleben lang halten soll.

Ein Audiosystem ohne Lautsprecher ist eine weitere Innovation, die Fahrzeugbauteile zum Klangkörper macht, indem sie bestimmte Oberflächen im Fahrzeug in Schwingung versetzen. Gerade bei der Elektromobilität tragen Einsparungen beim Bauraum und dem Gewicht zur Reichweitenerhöhung bei. Conti verspricht bei beiden Komponenten eine Ersparnis von bis zu 90 %, ohne beim Klang Abstriche machen zu müssen. Die Schallwellen werden durch kompakte Aktuatoren erzeugt, die dem Kern eines herkömmlichen Lautsprechers ähneln. Sie bestehen aus einem Magneten und einer Spule, welche Mikroschwingungen erzeugen. Anstelle der schwingenden Membran eines gängigen Lautsprechers werden von den Wandlern im Fahrzeug bereits vorhandene, größere Originalbauteile und Oberflächen erregt, um Klang abzustrahlen.

„Wenn man sich zum Vergleich eine Geige vorstellt, dann entspricht der Wandler dem Bogen und den Saiten. Der Steg der Geige entspricht der Lage und der Verbindung des Wandlers zur Oberfläche, welche wiederum den Klangkörper bildet“, erläutert Patsouras.

Für die drei benötigten Hauptfrequenzbereiche bieten sich jeweils bestimmte Elemente im Fahrzeuginnenraum an. „Die A-Säule eignet sich für hohe Frequenzen, wohingegen die Türverkleidungen die richtigen Eigenschaften für die Erzeugung der mittleren Frequenzen aufweisen. Ähnlich wie bei der Lautsprechertechnik verwenden wir große Bauteile wie die Dachauskleidung oder die Heckablage, um niedrige Frequenzen zu erzeugen“, so Patsouras. Diese unsichtbare Audiotechnik kann in alle Fahrzeugmodelle integriert werden – von der High-End-Limousine bis hin zum kleinen E-Mobil.

 „Im Zeitalter von Elektrofahrzeugen suchen Automobilhersteller nach Lösungen, um das Gewicht ihrer Fahrzeuge drastisch zu reduzieren und mehr Platz für die Insassen zu schaffen“, erläuterte Johann Hiebl, Leiter des Geschäftsbereichs Infotainment & Connectivity von Continental. „Dieses Ziel darf aber nicht zulasten von Design und Klangqualität gehen.“

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