Automotive Mobility Lab

• BMW i3 ohne Range Extender
• Farbe: capparis-weiss/BMW i blau
• Leistung: 125 kW, Batteriekapazität (brutto): 22 kWh
• Zulassungsart: Sonderzulassung als Entwicklungsfahrzeug (dadurch darf das Fahrzeug auch durch Umbauten an der Elektronik/Programmierung auf öffentlichen Straßen bewegt werden)
• Umbauten/Sondereinbauten durch das IEEM: Zwei Busabgriffe an Powertrain- und Chassis-CAN (On-Board Kommunikation), Datenlogger für interne CAN-Kommunikation, OBD sowie GPS, Sensoren zur Messung der Intensität der Sonneneinstrahlung im Fahrzeuginnenraum (Eingangsparameter zur dynamischen Regelung von HLK-Komponenten im Fahrzeug)

• Stellplätze
• Hebebühne
• Abgasabsaugung für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor
• Wallbox (Leistung: 11 kW) zum Laden von Elektrofahrzeugen
• Fahrzeugdiagnosegeräte (Bosch & Mercedes)
• Umfangreiche Werkzeugausstattung für Arbeiten an der Mechanik & Elektrik von Fahrzeugen
• Viele Werkzeugmaschinen (Drehmaschine, Standbohrmaschine, etc.)
• Teststrecke ohne geltende StVO vor den Toren

• Mit vollausgestatter Sensorik und Recheneinheiten für autonomes Fahren
• Inkl. Straßenzulassung

• 2WD 48 Zoll Rollenprüfstand (Inbetriebnahme 2020)
• bis 150 kW Dauerleistung (kurzzeitig bis zu 258 kW)
• max. 200 km/h
• bis 4.500 kg Achslast
• Fahrtwindgebläse bis 130 km/h
• Zylinderdruckindizierung
• Kraftstoffverbrauchs-Messtechnik
• Abgasmesstechnik

• Für handgehaltene Motorgeräte. Mittels einer IoT-basierten Fernbedienung lassen sich die Prüfobjekte im Prüfstand fern- und automatisiert steuern. Ein Demo-Video zeigt, wie eine Kettensäge in Karlsruhe von Malaysia aus internetbasiert ferngesteuert wurde.
• Die Klima- und Höhensimulationskammer kann die Druckbedingungen von eine Höhe von 3000 m über dem Meeresspiegel mit bis zu 700 mbar Luftdruck simulieren. Das Temperaturspektrum des Prüfstands für die Simulation von heißen Sommer- als auch kalten Wintertemperaturen in verschiedenen Teilen der Erde liegt zwischen 30 Grad und -28 Grad.
• Zur Einstellung des Drucks wird ein Kompressor und ein Drosselventil eingesetzt. Die Steuerung des Drucks erfolgt mittels eines RaspberryPi's. Die Temperatur wird durch ein Heizsystem, ein zweistufiges Kühlsystem und einen Kammerkühler eingestellt. Mit Hilfe eines Ventilators wird die Luft gleichmäßig in der Kammer verteilt.

• Auf Elektro umgerüstetes E-Kart
• Mit erweiterten Fahr- und Sicherheitsfunktionen wie z.B. einer Antriebsschlupfregelung (ASR) oder einem Antiblockiersystem (ABS)
• Einsatz von zwei Elektromotoren (permanenterregte Synchronmaschinen) mit einer Nennleistung von jeweils 2,2 kW sowie einer passenden Leistungselektronik und einem Batteriemanagementsystem (BMS)
• Batterie: 16 modulare Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat Zellen (LiFeMnPo4), die in Summe eine Kapazität von 60 Ah aufweisen und eine Bordnetzspannung von 48 V liefern
• Mit WLAN/Mobilfunkverbindung

weitere Informationen

• Der Prüfstand wurde für die Zustandsüberwachung von Elektromotoren durch externe Vibrationen unter Anwendung von Algorithmen für Maschinelles Lernen entwickelt.
• Den generierten Datensatz zum Download und zur freien Nutzung finden Sie hier
• Drei Vibrationssensoren sind beteiligt, um die Vibration des zu überwachenden Asynchronmotors mit fehlerhaftem Lager zu messen. Der angeschlossene Synchronmotor wird verwendet, um verschiedene Lastzustände zu simulieren. Beide Motoren haben einen Frequenzantrieb und können über eine Interface-Software gesteuert werden.
• Die Schwingungsdatenerfassung erfolgt mit dem NI-DAQ-System mit Hilfe einer MATLAB-Schnittstelle.

Torque-Vectoring Antriebsstrang-Prüfstand

• Prüfstand bestehend aus 8 Synchronmaschinen mit 4 Antriebs- und 4 Bremsmaschinen zur Nachbildung eines Fahrzeugs und der Umgebungbedingungen (Drehmomentvorgaben z.B. bzgl. der Straße) sowie mit zusätzlichen Versorgungs- und Ansteuerungseinheiten.
• Entwickelt wurde eine Drehmomentsteuerung in MATLAB Simulink zur Kommunikation über CAN mit Vehicle Network Toolbox (VNT).
• Über das Softwaretool CarMaker wird die Umgebung simuliert und die Vorgabewerte direkt in Simulink an die Drehmomentsteuerung für eine eine lückenlose Ansteuerung der Synchronmaschinen mit Hilfe des Feldbusprotokolls CANopen ausgegeben.
• Entwicklung innerhalb einer BA Thesis 03/2013, Konstruktion eines Prüfstandaufbaus für elektrische Antriebe und Implementierung einer Drehmomentsteuerung permanenterregter Synchronmaschinen auf Basis des CANopen-Protokolls (Steffen Hartmann)

• Thermische und elektrische Energiemodellierung
• Modell eines BMW i3 in IPG CarMaker mitsamt fahrzeugspezifischen Parameter wie Gewicht, die Abmaße, das Drehmoment, die Batteriekapazität und die Motorleistung
• Hinzunahme von Kennwerte bzgl. Übersetzungen, Wirkungsgrade und Fahrwerksparamter (Lenkung, Reifen, Bremsen etc.)
• Mit vereinfachten Modellen von elektr. Aggregaten wie Batterie etc., erweiterbar
• Entwicklung innerhalb einer BA Thesis 02/2021, Analyse typischer Fahrzyklen für E-Fahrzeuge zur Bestimmung der Einflussfaktoren auf den Energiefluss (Jonas Edwin Reichenauer)

• Eigens entwickeltes IEEM Tool in MATLAB für die Erstellung und Berechnung von Routendaten
• Über verschiedene APIs können verschiedene informationen abgerufen werden (Wetter, Verkehr, etc.) und bei der Routenerstellung betrachtet werden
• In Kombination mit dem virtuellen E-Fahrzeugmodell (IPG CarMaker) kann die Fahrt simuliert und der Energiefluss gemessen werden
• Entwicklung innerhalb einer BA Thesis 08/2020, Implementation of a model for the generation of realistic energy flow based on a typical driving cycle (Sharin Kumar Gunasagran)

• Innovatives E/E-Automotive Netzwerk
• Mit Funktionsverhalten und Security-Artefakten
• Dient zum Testen von Security-Mechanismen
• Testobjekt für Penetrationstests sowie weiteren Security Tests
• Entwicklung von Steuergerätefunktionen und Implementierung ins Opfernetzwerk

• Mit einem vollautomatischen Spurhalteassistenten
• Mit einen Tempomat sowie die Möglichkeit zur manuellen Lenkung, Bremsung und Beschleunigung
• Inklusive Verkehrssimulation und Verkehrszeichenerkennung
• Erweiterbar (mit Sensorik, Kommunikation mit externem CAN oder Ethernet-Bus, etc.)