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Valeo und Mahle bauen magnetfreie E-Motoren mit Induktionstechnik

Elektrisch erregte Synchronmotoren ohne Schleifkontakte bieten 220 bis 350 kW

valeo und mahle bauen magnetfreie e-motoren mit induktionstechnik

220 bis 350 kW Leistung sollen die Elektromotoren bieten, die Valeo und Mahle zusammen entwickeln. Technisch handelt es sich um elektrisch erregte Synchronmotoren. Eine entsprechende Vereinbarung wurde nun unterzeichnet.

Elektrisch erregte Synchronmaschinen werden vor allem von Renault und BMW eingesetzt. Die neuen Elektromotoren von Valeo/Mahle dürften für Renault bestimmt sein, denn mit diesem kooperiert der französische Zulieferer Valeo bereits. Und in der Pressemeldung von Mahle heißt es: “Basierend auf einer erfolgreichen Entwicklungszusammenarbeit Valeos mit einem europäischen Fahrzeughersteller in diesem Bereich will Valeo nun gemeinsam mit Mahle die oberen Segmente von E-Fahrzeugen erschließen.”

Bei elektrisch erregten Synchronmaschinen (EESM oder FSM für Fremderregte Synchronmaschinen) handelt es sich wie bei Asynchronmotoren (ASM) um Elektromotoren ohne Permanentmagnete. Anders als bei den ASM wird das Magnetfeld im Rotor nicht durch Induktion erzeugt, sondern durch eigene Elektromagnete, also Spulen. Das Problem dabei: Damit diese Elektromagnete arbeiten können, muss man Strom in den Rotor leiten.

Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: Die einfachere sind Schleifkontakte (Bürsten), was wegen der Reibung jedoch Verschleiß mit sich bringt. Valeo und Mahle nutzen die andere Option, nämlich Induktion. Dazu haben die Partner ein “iBEE-System” (Inner Brushless Electrical Excitation – innere bürstenlose elektrische Energieübertragung) entwickelt.

Geplant ist eine elektrische Achse. In der Kooperation ist Mahle für die magnetfreien Rotoren verantwortlich und nutzt dafür seine “Mahle Contactless Transmitter”-Technologie (MCT). Valeo ist laut Pressemeldung für die Steuerung des Motors und den Inverter zuständig.

Außerdem wollen die Partner ein innovatives Kühlkonzept entwickeln, um ein hohes Verhältnis von Dauer- zu Spitzenleistung zu erzielen. Denn Elektromotoren werden beim Betrieb heiß und lassen dann in der Leistung deutlich nach – bei vielen Elektroautos ist daher die 30-Minuten-Leistung viel geringer als die Höchstleistung, oft ist sie nicht mal halb so groß.

Zu den Vorteilen der neuen Achse soll ein kleinerer CO₂-Fußabdruck gehören. Im Vergleich zu permanentmagneterregten Maschinen (PSM) gleicher Leistung soll er über 40 Prozent kleiner ausfallen. Tests der ersten Prototypen sollen bis Ende 2024 abgeschlossen sein.

Der Chef der Valeo-Antriebssparte, Xavier Dupont, sagte: “Diese Zusammenarbeit mit Mahle ist die perfekte Verbindung. Mahle entwickelt den EESM-Rotor und sein bürstenloses Erregersystem. Basierend auf seinem Know-how in Leistungselektronik, liefert Valeo die Steuerung des elektrischen Motors und des bürstenfreien Systems, die in Valeos Inverter integriert ist.” Gestolpert sind wir darüber, dass die bürstenlose Stromübertragung in den Inverter integriert sein soll, aber vermutlich verstehen wir zu wenig von Elektrotechnik, um das zu begreifen …

In der Pressemeldung heißt es weiter, Valeos erstes EESM-Projekt baue “auf einer seit 2022 laufenden Zusammenarbeit von Valeo mit einem europäischen Automobilhersteller auf.” Das Projekt hatte zwei Ziele: Erstens sollte eine All-in-one-Lösung mit neuem Stator und neuer Kühlung entwickelt werden, bei der die Leistungsdichte gegenüber den aktuellen Motoren des Herstellers um 30 Prozent gesteigert werden kann. Zweitens sollte der CO₂-Fußabdruck gegenüber PSMs um 30 Prozent zu senken. Sowohl bei der Leistungsdichte als auch beim CO₂ wurden diese Erwartungen übertroffen, schreibt Mahle.

Unter dem Strich

Valeo und Mahle entwickeln zusammen einen elektrisch erregten Synchronmotor mit 220 bis 350 kW. Dem Anschein nach geht es dabei wohl um Maschinen für Renault. Der französische Hersteller hat bisher maximal 160 kW starke Elektromotoren, beim Partner Nissan gibt es auch eine 178-kW-Maschine. Für größere und stärkere Modelle reicht das aber wohl nicht. Vielleicht denkt Renault dabei auch an den Elektro-Sportwagen Alpine A310?

Quelle: Mahle