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Volvo entwickelt drei Range-Extender-Konzepte für Elektrofahrzeuge

Volvo entwickelt derzeit drei verschiedene Konzepte von Range-Extendern. Zusätzlich zum Elektromotor sollen dabei verschiedene Dreizylinder-Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Ziel sei, die Reichweite von Elektrofahrzeugen auf mehr als 1000 Kilometer zu erhöhen. Die Projekte werden von der Schwedischen Energie Agentur und der Europäischen Union unterstützt. Die ersten Tests für die neuen Konzepte sind für das erste Quartal 2012 geplant, berichtet der schwedische Automobilhersteller.

"Dies ist ein großer Fortschritt auf unserem Weg zur Elektromobilität. Bisher sprechen die hohen Batteriekosten und die geringe Reichweite gegen das Konzept Elektrofahrzeug. Mit einem Range-Extender steigt die Reichweite eines Elektrofahrzeugs auf 1000 Kilometer und mehr - und dies alles bei CO2-Emissionen von 50 g/km oder sogar darunter", erklärt Derek Crabb, Vice-President Powertrain Engineering bei Volvo. Die Entwicklungen des Herstellers konzentrieren sich auf diesem Gebiet auf drei verschiedene Technikkonzepte, bei denen zusätzlich zum Elektromotor unterschiedlich starke Dreizylinder-Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen. Alle Versionen verfügen über Bremsenergie-Rückgewinnung. Die Verbrennungsmotoren können sowohl mit Benzin als auch mit Bio-Ethanol (E85) betrieben werden, wird ergänzt. Zwei Konzepte basieren auf dem Volvo C30 Electric. In beiden Fällen sei die Größe der Batterieeinheit reduziert worden, um für den Verbrennungsmotor und den Tank Platz zu schaffen. Das Dritte hat einen V60 als Grundlage.

Beim ersten Konzept (Bild) handelt es sich um einen C30 Electric mit seriell geschaltetem Range-Extender. Das Fahrzeug bekommt zusätzlich zu seinem 82 Kilowatt starken Elektromotor einen Dreizylinder-Verbrennungsmotor mit 45 Kilowatt. Dieser sei hinten unter dem Gepäckraumboden installiert. Der benötigte Tank soll 40 Liter Kraftstoff fassen. Der Verbrennungsmotor ist mit einem 40-Kilowatt-Generator verbunden, erklärt der Hersteller. Die Leistung, die der Verbrennungsmotor erzeuge, werde auf diesem Wege vorrangig für den Antrieb des Elektromotors genutzt. Der Fahrer soll zudem die Möglichkeit haben, mithilfe des Generators die Batterie aufzuladen, um die elektrische Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen. Durch den Range-Extender steigt die Reichweite des Elektrofahrzeugs um bis zu 1000 Kilometer - zusätzlich zu den 110 Kilometern Reichweite, die durch die Batterie erzielt werden können, gibt das schwedische Unternehmen an.

Konzept Nummer zwei ist ein C30 Electric mit parallel geschaltetem Range-Extender. Bei dieser Lösung versieht das Unternehmen das Fahrzeug zusätzlich zum 82 Kilowatt starken Elektromotor mit einem 140 Kilowatt starken Dreizylinder-Turbo-Ottomotor und einem Sechsgang-Automatikgetriebe. Motor und Getriebe finden bei diesem Konzept ebenfalls unter dem Gepäckraumboden Platz, wie es heißt. Hinzu bekomme das Fahrzeug wieder einen 40-Liter-Tank. Der Unterschied zu Konzept ein sei die parallele Schaltung. Das heißt, der Verbrennungsmotor treibt die Hinterräder über das Automatikgetriebe direkt an, erklärt der Hersteller. Dadurch sei ein effizienter Einsatz auch auf Langstrecken garantiert. Aufgrund der rechnerischen Gesamtleistung der beiden Motoren von insgesamt rund 220 Kilowatt soll eine Beschleunigung von 0 auf 100 km/h in weniger als sechs Sekunden möglich sein, gibt das Unternehmen an. Mithilfe des Range-Extenders werde auch die Reichweite bei dem zweiten Konzept um mehr als 1000 Kilometer erhöht - zusätzlich zu der 75-Kilometer-Reichweite, die alleine durch die Batterie erzielt werden könne.

Beim dritten Konzept, einem V60 mit parallel geschaltetem Range-Extender, sei das komplette Antriebssystem vorn unter der Motorhaube platziert. Der 82 Kilowatt starke Elektromotor wird durch einen 140 Kilowatt starken Dreizylinder-Turbo-Benzinmotor, eine Zwei-Stufen-Automatik und einen 40 Kilowatt starken Generator ergänzt, gibt der Automobilhersteller an. Hinzu komme ein 45 Liter fassender Tank. Der Verbrennungsmotor treibe hier über die Automatik die Vorderräder an und lade die Batterie auf, sobald der Ladezustand unter einen bestimmten Wert sinke. Bis zu einer Geschwindigkeit von 50 km/h wird das Fahrzeug rein elektrisch betrieben, betont das Unternehmen. Der Verbrennungsmotor werde erst bei höheren Geschwindigkeiten hinzu geschaltet. Die Batterieeinheit ist unter dem Ladeboden des Gepäckraums platziert und soll im reinen Elektrobetrieb eine Reichweite von 50 Kilometer ermöglichen. Auch bei diesem Konzept steigt die Reichweite mithilfe des Range-Extenders auf mehr als 1000 Kilometer, heißt es.

Das Konzept des seriell geschalteten Range-Extenders im C30 Electric ist Teil eines EU-Projektes, bei dem der schwedische Automobilhersteller unter acht teilnehmenden Unternehmen der einzige Automobilhersteller ist. Bei den beiden Konzepten eines parallel geschalteten Range-Extenders arbeitet Volvo mit der Schwedischen Energie Agentur zusammen. "Alle drei Projekte ermöglichen es uns, die verschiedenen Möglichkeiten von Range-Extendern zu erproben. Wie schon beim C30 Electric und beim V60 Plug-in-Hybrid geht es darum, Fahrzeuge mit möglichst niedrigen CO2-Emissionen zu entwickeln, die gleichzeitig alle Kundenanforderungen bezüglich Komfort, Fahrspaß und Funktionalität erfüllen", erklärt Derek Crabb.
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