In einem seit Mitte 2012 laufendem Forschungsprojekt liegt der Fokus auf der Simulation und der Auslegung einer elektrischen Allradantriebstopologie, die einen Ottomotor als Range Extender über eine doppelt rotierende elektrische Maschine durch eine Leistungsverzweigung effizient in den Antriebsstrang integriert. Ziel des Projektes ist nicht nur die Entwicklung dieser Antriebstopologie sondern auch deren Integration in ein Demonstrationsfahrzeug. Bei diesem "Packaging"-Konzept ist nur die Positionierung der Traktionsbatterie in der Knautschzone des Fahrzeugs problematisch. Der Batteriekontainer mit seiner Halterung wird aber so konstruiert, dass er bei einem Heckfrontalaufprall deformationsfrei in den "sicheren" Bereich oberhalb der Achse geschoben wird. Mit der durch die doppelt rotierende elektrische Maschine ermöglichten Verknüpfung von Elektroantrieb und punktoptimiertem Range Extender wird durch seinen Aufbau eine verglichen zu konventionellen Antriebsformen erhebliche Steigerung der Energieeffektivität des Gesamtantriebes erreicht. Ermöglicht wird dadurch ein innerstädtisch reiner Allrad-Elektrofahrbetrieb. Auch bei Betrieb des Range-Extenders ist dieser Antrieb nicht nur effizienter Energielieferant, sondern vergrößert zusätzlich das Traktionsdrehmoment. Wegen der Leistungsverzweigung kann die doppeltrotierende Maschine (inkl. ihrem Umrichter) leistungsmäßig deutlich kleiner bzw. kompakter als der Generator beim "klassischen" Range Extender dimensioniert werden. Der Wirkungsgrad der Antriebstopologie ist durch die Art der Ankopplung des Range Extenders, durch dessen Wirkungsgradoptimierung und durch dessen Betriebsart deutlich höher als bei alternativen Konzepten. Die Verkleinerung des Tanks und die Substitution des konventionellen Verbrennungsmotors, der Kupplung und des Schaltgetriebes durch den batterieelektrischen Allradantrieb mit Range Extender können nach einer Serienreifmachung gegenüber einem konventionellen Allradantrieb kosten- und gewichtsneutral erfolgen.

In order to improve our society's mobility, as environmental compliant as possible, the Netherlands and the German federal state of North Rhine-Westphalia support the development, demonstration and evaluation of an innovative, efficient, cost-optimized and Compact hybrid drive train structure. In this context a research consortium, consisting of two industrial partners from the Netherlands and Germany as well as the Cologne University of Applied Sciences, develops the drive system based an a biaxial electric drivetrain structure with a downsized combustion engine as a range extender. This paper presents structure and simulations of the drive train topology.