E-Supersportwagen kommt dank Turbinen-Lader über 2000 km weit

Ein Magnetfeld unterstützt das Luftlager

Ein besonderes Merkmal ist die zusätzliche Unterstützung des Luftlagers durch ein Magnetfeld zur exakten Einstellung der Hochgeschwindigkeitswelle. Beide Lagerlösungen arbeiten zusammen, um für beispiellose Stabilität zu sorgen. Das Magnetlager ermöglicht viel mehr Spiel zwischen Welle und Wandauskleidung mit erheblichen Vorteilen für die langfristige Lebensdauer des Systems. Das ist ein besonders wichtiger Aspekt bei Kfz-Anwendungen von Turbinensystemen, weil die gesamte Baugruppe – im Gegensatz zu den stabilen Bedingungen in Kraftwerken – den unberechenbaren Betriebsbedingungen, die sich z. B. aus vertikalen Stößen durch unebene Straßen und Seitenkräfte bei der Kurvenfahrt ergeben, widerstehen können muss. Das Hybridlagersystem von Techrules ist auch wirtschaftlicher herzustellen, da die extremen Toleranzanforderungen wegen des zusätzlich vorhandenen Zwischenraums geringer sind.

Außerdem wird eine neu entwickelte Innenfolie – ein wesentlicher Bestandteil in einem Luftlager – für den Lagerkörper genutzt, der den Luftdruck und -strom unterstützt. Sie wird aus einem neuen Verbundwerkstoff hergestellt, der für eine höhere Lebensdauer sorgt. Die neue Folie ermöglicht auch eine Serienproduktion des Lagerkörpers mit den erforderlichen Fertigungstoleranzen in großem Maßstab bei gleichzeitig geringem Kostenaufwand.

Wärmetauscher mit enorm hohem thermischen Wirkungsgrad

Techrules hat außerdem einen neuen und innovativen Wärmetauscher entwickelt, dessen thermischer Wirkungsgrad höher ist als die bisher üblichen Ausführungen. In den Hybrid-Wärmetauscher wurde ein neuer Werkstoff integriert, mit dem die Effizienz der Wärmerückgewinnung aus der Abluft erheblich gesteigert wird.

Die Turbine liefert 36 kW bei 96.000 min^-1

Die Turbine erzeugt bei einer Drehzahl über 96.000 Umdrehungen pro Minute eine Leistung von 36 kW. Von dieser Leistung entfallen 30 kW auf den Antrieb des Generators, wovon 6 kW direkt für den Betrieb von Zusatzkomponenten wie den Umrichtern verwendet werden. Die elektrische Leistung von 30 kW des Generators dient zum Laden des Akkupacks.

Batteriemanagement mit neuer Lade-Balancing-Strategie

Das TREV-System verwendet ein innovatives intelligentes Batteriemanagementsystem, das die Effizienz beim Laden des Akkumulators und den Ladungsausgleich zwischen den Akkumulatorzellen optimiert. Bei einem herkömmlichen Lithium-Ionen-Batteriemanagementsystem muss die Spannung in den Zellen – die alle mit einer geringfügig anderen Rate geladen werden – während des Ladens ausgeglichen werden, um ein Überladen der Zellen zu verhindern. Dieser Ladeausgleich erfolgt in der Regel durch aktives Entladen der Zellen, die schneller geladen wurden, um den anderen Zellen ein „Aufholen“ zu ermöglichen. Bei dieser Vorgehensweise wird ein Teil der Energie durch den Ladevorgang verschwendet, wodurch sich der Zeitaufwand zum vollständigen Laden aller Zellen erhöht.

Um die Nachteile bei diesem weitverbreiteten Vorgehen zu beheben, hat Techrules eine neuartige Ladeausgleichsstrategie eingeführt. Das intelligente Akkumulator-Ladeausgleichssystem nutzt die „überschüssige“ Spannung in den Zellen, die schneller geladen wurden, indem sie ihre Ladung mit den langsamer ladenden Nachbarzellen teilen, um den erforderlichen Ausgleich zu erzielen. So wird das gesamte Akkupack schneller geladen und keine Energie für das aktive Entladen der schnell ladenden Zellen verschwendet.

Akkupack aus leicht verfügbaren Li-Mn-Akkuzellen vom Typ 18650

Das TREV-System verwendet die leicht verfügbaren Lithium-Manganoxid-Akkuzellen vom Typ 18650. Techrules konzentriert seine Kompetenz auf die Effizienz des Batteriemanagements anstatt auf die Batteriechemie selbst. Das gewonnene Know-how und das intelligente Batteriemanagementsystem werden auch auf zukünftige Batterietechnologien mit höherer Kapazität anwendbar sein.

Im Gegensatz zu den meisten Elektroauto-Entwicklungsprogrammen steht für Techrules die Leistungsdichte (Fähigkeit der Akkus zur Bereitstellung von Spitzenleistung) und nicht die Energiedichte (Fähigkeit der Akkus zur Speicherung von maximaler Energie) im Vordergrund, da das TREV-System über einen seriellen Hybrid-Range-Extender verfügt. Das intelligente Batteriemanagementsystem des TREV optimiert die Effizienz des Akkuladens, indem die Zeit zum Laden des Akkus und die Energieverschwendung reduziert wird.

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