Seite 4: Boosted Range Extender – drei Antriebe in einem

Inhaltsverzeichnis

Das Bestreben, einen kleinen Elektromotor zu verwenden, erklärt auch, warum dieser nicht gemeinsam mit dem Verbrennungsmotor auf einer Achse sitzen kann, wie es bei manchen Wandlerautomaten und Doppelkupplungsgetrieben vorgesehen ist: Kleine Elektromotoren drehen schneller, um dieselbe Leistung wie ein größeres Aggregat zu erreichen, müssen also über eine Übersetzungsstufe mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt werden, in diesem Fall mit einem Faktor von 2,4.

Lastpunktverschiebung

Und wie könnte der Alltag mit dem Boosted Range Extender aussehen? Sofern die Batterie voll geladen ist, was bei morgendlicher Fahrt zur Arbeit meist der Fall sein wird, wird man wie gesagt die Strecke rein elektrisch zurücklegen. Bei längeren Strecken oder bei schwächelnder Batterie schaltet sich der Verbrennungsmotor hinzu. Der Elektromotor läuft dabei permanent mit, weil er mechanisch nicht abgekoppelt werden kann. Das ist allerdings gewollt: Der Leistungs­bedarf, um ihn "mitzuschleppen", ist erstens gering. Zweitens lässt sich per Lastpunktverschiebung selbst bei Konstantfahrt Ladestrom erzeugen: Wenn der Elektromotor den Verbrennungsmotor im Generatorbetrieb minimal "bremst", läuft dieser unter höherer Last und damit im Verhältnis zur erbrachten Leistung effizienter. Über eine geschickte Auslegung der Betriebsstrategie bekommt man so mehr elektrische Energie zurück, als man bei der Lastpunktverschiebung an zusätzlicher Energie reinsteckt. Im Unterschied zu Downsizing-Konzepten bei reinen Verbrennungsmotoren erfolgt die Anpassung der Last nicht über die Wahl der Übersetzung, sondern über die Lastanforderung des Generators.

Serieller Betrieb als Notnagel

Doch was passiert, wenn die Batterie doch einmal leer ist und man nicht einmal anfahren kann? In diesem Fall kommt der serielle Betrieb zum Zuge. Der Verbrennungsmotor wird gestartet und treibt dann per Riementrieb den zusätzlichen Generator an. Dieser ist derzeit auf 10 kW Dauerleistung ausgelegt, genügend, um den großen Elektromotor zu versorgen. Sobald etwa 20 km/h erreicht sind, wird der Verbrennungsmotor zugekoppelt, es wird wieder in den parallelen Betrieb gewechselt. Der serielle Betrieb soll freilich die Ausnahme bleiben, denn die Betriebsstrategie sorgt in der Regel dafür, dass die Batterie auch im Fahrbetrieb ausreichend geladen wird – ähnlich wie bei heutigen Hybriden. Er wird deshalb in der Praxis allenfalls in einem besonders langwierigen Urlaubsstau auftreten.

Übrigens wird der zusätzliche Generator auch als Antrieb für den Klimakompressor verwendet, wenn rein elektrisch gefahren wird. Deshalb kann auf einen speziellen elektrisch betriebenen Klimakompressor verzichtet werden.