DE102023205193A1 - Antriebssystem und Betriebsstrategie für das Antriebssystem - Google Patents

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Abstract

Ein Antriebssystem (10), das eine erste elektrische Maschine (1); wenigstens eine zweite elektrische Maschine (2); und ein Sammelrad (5) aufweist, wobei die erste elektrische Maschine (1) und die wenigstens eine zweite elektrische Maschine (2) über wenigstens ein schaltbares Getriebe und/oder über wenigstens eine schaltbare Kupplung mit dem Sammelrad (5) gekoppelt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem, sowie ein Verfahren zum Betreiben des Antriebssystems.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere ein Antriebssystem, weiter insbesondere einen Betrieb eines Antriebssystems, zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 8 stellt ein Verfahren unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
  • Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebssystem bereitgestellt. In einer Ausführung weist das Antriebssystem eine erste elektrische Maschine auf. In einer Ausführung weist das Antriebssystem wenigstens eine weitere, insbesondere zweite, elektrische Maschine auf. In einer Ausführung weist das Antriebssystem insbesondere wenigstens zwei elektrische Maschinen, oder wenigstens fünf elektrische Maschinen, oder wenigstens zehn elektrische Maschinen und/oder weniger als zwanzig elektrische Maschinen auf. In einer Ausführung weist das Antriebssystem ein Sammelrad auf. In einer Ausführung ist die erste elektrische Maschine und die wenigstens eine zweite elektrische Maschine über wenigstens ein, insbesondere schaltbares, Getriebe und/oder über wenigstens eine, insbesondere schaltbare, Kupplung mit dem Sammelrad gekoppelt.
  • Hierdurch kann vorteilhafterweise ein Antriebssystem realisiert werden, das dynamischer geschaltet werden kann bzw. wird, insbesondere das Antriebssystem hierfür eingerichtet ist, insbesondere das Schalten ohne Drehmomentunterbrechung erfolgen kann bzw. erfolgt, insbesondere das Antriebssystem hierfür eingerichtet ist, und/oder das Antriebssystem vorteilhafterweise derart geschaltet werden kann, dass ein Wirkungsgrad des Antriebssystems auf eine anliegende Last leicht(er) angepasst werden kann bzw. wird, insbesondere das Antriebssystem hierfür eingerichtet ist.
  • In einer Ausführung ist die erste elektrische Maschine über ein erstes, insbesondere schaltbares, Getriebe mit dem Sammelrad gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist die erste elektrische Maschine über eine erste, insbesondere schaltbare, Kupplung mit dem Sammelrad gekoppelt. In einer Ausführung ist die zweite elektrische Maschine über ein zweites, insbesondere schaltbares, Getriebe mit dem Sammelrad gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite elektrische Maschine über eine zweite, insbesondere schaltbare, Kupplung mit dem Sammelrad gekoppelt.
  • Wie vorab und auch im nachfolgenden, werden die Ausführungen mit einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine ausgeführt. Dies ist ohne Einschränkung der Allgemeinheit zu verstehen, insbesondere derart dass das Antriebssystem weitere bzw. mehr elektrische Maschinen aufweist bzw. aufweisen kann, die entsprechend hierin beschriebener Ausführungen ausgebildet sind bzw. ausgebildet sein können.
  • Ferner ist auch der Begriff „Antriebssystem“ ohne Einschränkung der Allgemeinheit zu verstehen. Entsprechend können in Ausführungen die elektrischen Maschinen generatorisch betrieben werden, insbesondere dass „Antriebssystem“, insbesondere über das Sammelrad, angetrieben werden, sodass, in einer Ausführung, erste elektrische Maschine, die zweite elektrische Maschine und insbesondere (jede) weitere elektrische Maschine generatorisch betreibbar sind bzw. als Generatoren betrieben werden bzw. hierzu verwendet werden.
  • In einer Ausführung weist das wenigstens eine schaltbare Getriebe wenigstens zwei Gänge, insbesondere wenigstens drei Gänge, auf. In einer Ausführung weist das erste Getriebe und/oder das zweite Getriebe wenigstens zwei Gänge, insbesondere wenigstens drei Gänge, auf. In einer Ausführung weisen das erste Getriebe und das zweite Getriebe wenigstens zwei Gänge, insbesondere wenigstens drei Gänge, auf.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafte Weise ein Wirkungsgrad der ersten und/oder zweiten elektrischen Maschine mithilfe des schaltbaren Getriebes, insbesondere über die wenigstens zwei Gänge des wenigstens einen schaltbaren Getriebes, insbesondere über die wenigstens zwei Gänge des ersten Getriebes und/oder des zweiten Getriebes, einfach(er) verändert werden bzw. optimiert werden, insbesondere wird ein Wirkungsgrad hierdurch optimiert bzw. das wenigstens eine schaltbare Getriebe hierfür verwendet.
  • In einer Ausführung ist die wenigstens eine, insbesondere schaltbaren, Kupplung, insbesondere jeweils, zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe und/oder zwischen dem Getriebe und dem Sammelrad angeordnet. In einer Ausführung ist (jeweils) eine, insbesondere schaltbaren, Kupplung zwischen der ersten elektrischen Maschine und dem Sammelrad und zwischen der zweiten elektrischen Maschine und dem Sammelrad angeordnet.
  • Hierdurch kann vorteilhafterweise das wenigstens eine schaltbare Getriebe vom Sammelrad getrennt werden, insbesondere derart, dass das wenigstens eine schaltbare Getriebe, zumindest im Wesentlichen, keine Schleppverluste verursacht bzw. diese reduziert werden bzw. werden können.
  • In einer Ausführung ist das Antriebssystem ausgebildet, mit wenigstens einem weiteren Antriebssystem, insbesondere mit wenigstens einem weiteren hierin beschriebenen Antriebssystem und/oder einem vom hierin beschriebenen Antriebssystem unterschiedlichen Antriebssystem, in Reihe geschaltet zu werden, insbesondere über eine Reihenschaltung bzw. Serienschaltung der Sammelräder, insbesondere mit bzw. über eine, insbesondere schaltbare, Kupplung.
  • Hierdurch kann vorteilhafterweise eine hohe bzw. höhere Leistung bereitgestellt werden, insbesondere die elektrischen Maschinen klein(er) ausgelegt werden, weiter insbesondere Standard -Maschinen verwendet werden.
  • In einer Ausführung ist das Antriebssystem parallel zu einem weiteren hierin beschriebenen Antriebssystem und/oder parallel zu einem vom hierin beschriebenen Antriebssystem unterschiedlichen Antriebssystem, insbesondere über ein Getriebe, insbesondere (jeweils) über eine Kupplung.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise Leistung bedarfsweise bereitgestellt werden, insbesondere bei unterschiedlichen Antriebssystemen, insbesondere nur, das Antriebssystemsystem verwendet werden, das den (aktuellen) Leistungsanforderungen entspricht bzw. diese, zumindest im Wesentlichen, erfüllt.
  • In einer Ausführung ist das wenigstens eine schaltbare Getriebe ein Planetengetriebe bzw. als Planetengetriebe ausgebildet. In einer Ausführung weist das Planetengetriebe eine erste Bremse und eine zweite Bremse auf, wobei die erste Bremse, in einer Ausführung, dazu eingerichtet ist einen Planetenträger des Planetengetriebes gegen ein Gehäuse des Planetengetriebes abzustützen; wobei, in einer Ausführung, die zweite Bremse dazu eingerichtet ist, ein Hohlrad des Planetengetriebes gegen das Gehäuse des Planetengetriebes abzustützen. In einer Ausführung weist das Planetengetriebe einen ersten Freilauf und einen zweiten Freilauf auf, wobei, in einer Ausführung, der erste Freilauf dazu eingerichtet ist, das Hohlrad des Planetengetriebes in einer Hohlrad-Drehrichtung mit dem Abtrieb zu verbinden und wobei, in einer Ausführung, der zweite Freilauf dazu eingerichtet ist, den Planetenträger des Planetengetriebes in einer Planetenträger-Drehrichtung, die entgegengesetzt zur Hohlrad-Drehrichtung ist, mit dem Abtrieb des Planetengetriebes zu verbinden. In einer Weiterbildung ist das Planetengetriebe derart konfiguriert ist, dass ein Antrieb in das Planetengetriebe über die Sonne erfolgt.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise ein Vorgelege bzw. schaltbares Getriebe mit wenig(er) Bauraum realisiert werden.
  • In einer Ausführung ist das wenigstens eine, insbesondere schaltbare, Getriebe aus einem Vorgelege, insbesondere mit einer festen Übersetzung, und, insbesondere wenigstens, einem weiteren Teil ausgebildet, der ein schaltbares Getriebe aufweist, wobei das Vorgelege und der weitere Teil direkt oder indirekt miteinander gekoppelt sind, in einer Weiterbildung zwischen dem Vorgelege und dem weiteren Teil eine, insbesondere schaltbare, weitere bzw. andere Kupplung angeordnet ist, die sich von der wenigstens einen schaltbaren Kupplung unterscheidet.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes auf den Einsatzzweck des Antriebssystems ausgebildet sein bzw. werden.
  • In einer Ausführung sind die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine identisch. In einer Ausführung unterscheidet sich die erste elektrische Maschine von der zweiten elektrischen Maschine, insbesondere bezogen auf ihre Nennleistung. In einer Ausführung weist das Antriebssystem wenigstens zwei identische elektrische Maschinen auf. In einer Ausführung weist das Antriebssystem zusätzlich oder alternativ unterschiedliche elektrische Maschinen auf.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise über die Zusammenstellung der Nennleistungen der elektrischen Maschinen ein Antriebssystem realisiert werden, das, insbesondere im Zusammenspiel der elektrischen Maschinen, vorbestimmte bzw. vorgegebene Lastanforderungen erfüllt bzw. erfüllen kann.
  • Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines, insbesondere hierin beschriebenen, Antriebssystems bereitgestellt. In einer Ausführung weist das Verfahren ein Schalten der wenigstens einen Kupplung auf, insbesondere ein Schalten der wenigstens einen Kupplung, über die die erste elektrische Maschine mit dem Sammelrad gekoppelt ist. In einer Ausführung weist das Verfahren zusätzlich oder alternativ ein Schalten der wenigstens einen Kupplung, über die die zweite elektrische Maschine mit dem Sammelrad gekoppelt ist. In einer Ausführung weist das Verfahren zusätzlich oder alternativ ein Schalten des wenigstens einen Getriebes, insbesondere des wenigstens einen Getriebes über das die erste elektrische Maschine mit dem Sammelrad gekoppelt ist, auf. In einer Ausführung weist das Verfahren zusätzlich oder alternativ das Schalten des wenigstens einen Getriebes über das die wenigstens eine zweite elektrische Maschine mit dem Sammelrad gekoppelt ist auf.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise eine Leistung, die insbesondere über das Sammelrad abgegeben wird, eingestellt werden bzw. je nach Übersetzungsstufe des Getriebes, insbesondere der jeweiligen Getriebe, ein Wirkungsgrad des Antriebssystems verbessert bzw. angepasst werden. Ferner kann hierdurch, in einer Ausführung, vorteilhafterweise ein Schleppverlust durch insbesondere Trennen der Kopplung zwischen der ersten elektrischen Maschine und/oder der wenigstens einen weiteren elektrischen Maschine mithilfe der wenigstens einen Kupplung, insbesondere der Kupplungen, verringert werden.
  • In einer Ausführung weist das Schalten der wenigstens einen Kupplung ein, insbesondere zeitweises, Betreiben der Kupplung auf Schlupf auf. In einer Ausführung wird wenigstens eine Kupplung, insbesondere zumindest zeitweise, auf Schlupf betrieben.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise wenigstens eine der elektrischen Maschinen des Antriebssystems, insbesondere schlupfend, mit dem Sammelrad wirkverbunden werden oder die Wirkverbindung zwischen wenigstens einer der elektrischen Maschinen des Antriebssystems und dem Sammelrad getrennt werden.
  • In einer Ausführung ist das Antriebssystem zum Schalten des wenigstens einen schaltbaren Getriebes eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich ist das Antriebssystem, in einer Ausführung, zum Schalten der wenigstens einen schaltbaren Kupplung eingerichtet.
  • In einer Ausführung weist das Verfahren ein Erfassen einer Last, insbesondere eines Lastsprungs, am Antriebssystem, insbesondere an der Kopplung der ersten elektrischen Maschine und/oder der wenigstens einen zweiten elektrischen Maschine, auf. In einer Ausführung weist das Verfahren ein Ermitteln einer Getriebeübersetzung für das wenigstens eine schaltbare Getriebe basierend auf der erfassten Last auf. In einer Ausführung weist das Verfahren zusätzlich oder alternativ ein Ermitteln eines Schaltzeitpunkts für das wenigstens eine Getriebe zum Ändern der Getriebeübersetzung und/oder zum Öffnen oder Schließen der wenigstens einen schaltbaren Kupplung auf. In einer Ausführung weist das Verfahren ein Schalten des wenigstens einen schaltbaren Getriebes basierend auf der ermittelten Getriebeübersetzung und/oder basierend auf dem ermittelten Schaltzeitpunkt, alternativ oder zusätzlich ein Schalten der wenigstens einen Kupplung basierend auf der ermittelten Getriebeübersetzung und/oder dem ermittelten Schaltzeitpunkt.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise eine vertikale Lastpunktverschiebung und/oder eine horizontale Lastpunktverschiebung realisiert werden, insbesondere das Antriebssystem auf Lastanforderungen, insbesondere dynamisch, abgestimmt bzw. eingestellt werden. In einer Ausführung kann hierdurch vorteilhafterweise eine Dynamik des Antriebssystems verbessert werden, insbesondere eine Drehmomentunterbrechung und/oder eine Zugkraftunterbrechung verhindert bzw. reduziert werden, insbesondere vergleichbar mit einem (Automatik-)Doppelkupplungsgetriebe. Weiter vorteilhafterweise können hierdurch, in einer Ausführung, kompakte(re) elektrische Maschinen verwendet werden, insbesondere elektrische Maschinen die vergleichsweise wenig(er) Drehmoment aufbringen müssen.
  • Hierdurch können vorteilhafterweise elektrische Maschinen mit gering(er)en Durchmessern verwendet werden. Ferner können, in einer Ausführung, vorteilhafterweise Getriebeverluste reduziert werden, insbesondere im Teillastbereich, und hierdurch insbesondere ein Getriebewirkungsgrad erhöht werden. Ferner kann hierdurch, in einer Ausführung, eine Betriebssicherheit des Antriebssystems verbessert bzw. erhöht werden. Vorteilhafterweise erlaubt das hierin beschriebene Antriebssystem, in einer Ausführung, eine einfache(re) Systemarchitektur.
  • In einer Ausführung ist das Sammelrad, das Antriebssystem und/oder ein Antriebssystem in Reihenschaltung oder Parallelschaltung mit einem anderen, insbesondere hierin beschriebenen, oder weiteren Antriebssystem über eine mechanische Wellenverbindung koppelbar, insbesondere mit einer Maschine, wie insbesondere eine Arbeitsmaschine oder eine Turbine, oder über wenigstens ein Rad, insbesondere eines Fahrzeugs, mit einer Straße oder sonstigem Untergrund „koppelbar“. Hierzu kann das wenigstens eine weitere Antriebssystem als, insbesondere reine, elektrische Maschine oder als mehrgängige Antriebseinheit, insbesondere Brennkraftmaschine mit mehrgängigem (insbesondere wenigstens zwei Gänge) Getriebe und oder elektrische Maschine mit mehrgängigem (insbesondere wenigstens zwei Gänge) Getriebe, ausgebildet sein, die mit dem hierin beschriebenen Antriebssystem kombinierbar ist bzw. mit diesem kombiniert wird.
  • Hierdurch kann, in einer Ausführung, vorteilhafterweise ein einfache(re)s (Gesamt-)Antriebssystem für ein Schiff, Fahrzeug oder dergleichen realisiert werden. Vorteilhafterweise kann hierdurch, in einer Ausführung, ein einfache(re)s „Abtriebssystem“ realisiert werden, bei dem insbesondere die elektrischen Maschinen generatorisch betreibbar sind bzw. betrieben werden.
  • Unter einem Betreiben wird vorliegend, in einer Ausführung, auch ein Regeln verstanden.
  • In einer Ausführung weist das Antriebssystem Mittel zum Schalten der wenigstens einen Kupplung auf. In einer Ausführung weist das Antriebssystem Mittel zum Schalten der im Antriebssystem vorhandenen Kupplungen auf. In einer Ausführung weist das System Mittel zum Schalten des wenigstens einen Getriebes, insbesondere Mittel zum Ändern eines Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, auf.
  • In einer Ausführung weist das Antriebssystem Mittel zum Erfassen einer (anliegenden) Last, insbesondere eines Lastsprung, auf, besondere wenigstens einen Sensor. In einer Ausführung weist das Antriebssystem Mittel zum Ermitteln einer Getriebeübersetzung des wenigstens einen schaltbaren Getriebes und/oder für das wenigstens eine schaltbare Getriebe auf, insbesondere wenigstens einen (weiteren) Sensor. In einer Ausführung weist das Antriebssystem Mittel zum Ermitteln eines Schaltzeitpunkts für das wenigstens eine Getriebe, insbesondere einen Schaltzeitpunkt zum Ändern der Getriebeübersetzung und/oder zum Öffnen oder Schließen der wenigstens einen schaltbaren Kupplung, auf. In einer Ausführung weist das Antriebssystem Mittel zum Schalten der wenigstens einen Kupplung, insbesondere basierend auf der ermittelten Getriebeübersetzung und/oder dem ermittelten Schaltzeitpunkt auf.
  • Ein System und/oder ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere wenigstens eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere das Antriebssystem betreiben bzw. überwachen kann.
  • Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere computerlesbares und/oder nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. von Anweisungen bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm bzw. mit darauf gespeicherten Anweisungen aufweisen, insbesondere sein. In einer Ausführung veranlasst ein Ausführen dieses Programms bzw. dieser Anweisungen durch ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer oder eine Anordnung von mehreren Computern, das System bzw. die Steuerung, insbesondere den bzw. die Computer, dazu, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen, bzw. sind das Programm bzw. die Anweisungen hierzu eingerichtet.
  • Die Begriffe „ein“ oder „eine“, wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „ein anderer“ und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.
  • Hierin beschriebenen Ausführungen können, insbesondere wo technisch sinnvoll, auf Kupplungen weiterer elektrische Maschinen übertragen werden und/oder mit anderen Ausführungen kombiniert werden.
  • Hierdurch können, in einer Ausführung, vorteilhafterweise Freiheitsgrade bei der System Auslegung erhöht werden, insbesondere Drehzahlstufen durch die Radsätze des wenigstens einen schaltbaren Getriebes, insbesondere flexibel, definiert werden, insbesondere Standardbaureihen von unterschiedlichen Herstellern von elektrischen Maschinen verwendet werden.
  • In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
    • 1: ein Antriebssystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
    • 2: ein Antriebssystem in einer Reihenschaltung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
    • 3: ein vergleichendes Wirkungsgraddiagramm; und
    • 4: ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt schematisch ein Antriebssystem 10 mit einer ersten elektrischen Maschine 1, einer zweiten elektrischen Maschine 2 und einer weiteren elektrischen Maschine 3. Die erste elektrische Maschine 1, die zweite elektrische Maschine 2 und die weitere elektrische Maschine 3 sind mit dem Sammelrad 5 gekoppelt. Die Kopplung der jeweiligen elektrischen Maschinen 1, 2, 3 ist schematisch über ein erstes Getriebe 11, ein zweites Getriebe 12 und ein weiteres Getriebe 13 dargestellt. Das Antriebssystem weist ferner schematisch eine erste Kupplung 21, eine zweite Kupplung 22 und eine weitere Kupplung 23 auf, die (jeweils) zwischen dem ersten Getriebe 11, dem zweiten Getriebe 12 und dem weiteren Getriebe 13 angeordnet ist. Ferner ist insbesondere (gestrichelt dargestellt) eine (jeweils) weitere Kupplung gezeigt, die zwischen der jeweiligen elektrischen Maschine und dem entsprechend zugeordneten Getriebe angeordnet ist. Ferner ist eine Maschine 30 dargestellt, die, in einer Ausführung, eine Arbeitsmaschine ist und insbesondere vom Antriebssystem 10 angetrieben wird. In einer alternativen Ausführung treibt die Maschine 30 das Antriebssystem 10 an, wobei die elektrischen Maschinen 1, 2, 3 als Generatoren verwendet werden bzw. ausgebildet sind. Mittel zum Schalten der Getriebe 11, 12, 13 und/oder zum Schalten der Kupplungen 21, 22, 23 sind nicht (separat) dargestellt.
  • 2 zeigt schematisch ein Antriebssystem 10 in einer Reihenschaltung mit einem weiteren Antriebssystem 20, die mit einer Maschine 30 (wirk)verbunden sind. Das weitere Antriebssystem 20 ist gestrichelt dargestellt. In einer Ausführung kann das weitere Antriebssystem 20, zumindest im Wesentlichen, dem Antriebssystem 10 entsprechen, insbesondere zu diesem identisch sein, oder ein von dem Antriebssystem 10 unterschiedliches Antriebssystem 20. in einer Ausführung können das Antriebssystem 10 und das Antriebssystem 20 in einer Parallelschaltung, insbesondere über ein Getriebe, auf die Maschine 30 wirken oder von dieser angetrieben werden.
  • 3 zeigt schematisch ein vergleichendes Wirkungsgraddiagramm wobei auf der vertikalen Achse ein Wirkungsgrad in Prozent und auf der horizontalen Achse eine relative Drehzahl in Prozent schematisch dargestellt sind. Die mit A, B und C bezeichneten Kurven stellen den Wirkungsgrad des Antriebssystems 10, in einer Ausführung, dar, wobei sich die unterschiedlichen Kurven auf unterschiedlich eingestellte Übersetzungsverhältnisse beziehen. Die darunterliegenden gestrichelt dargestellten Kurven stellen in der Reihenfolge der Standpunkte von links nach rechts eine wirkungsgradorientierte Betriebsweise, eine standzeitorientierte Betriebsweise und eine Betriebsweise bei der alle elektrischen Maschinen aktiv sind, dar. In 3 ist insbesondere dargestellt, dass eine vertikale Lastpunktverschiebung in Momentenrichtung durch Zu- und Wegschalten von Antrieben mithilfe eines hierin beschriebenen Antriebssystems ermöglicht werden kann bzw. dieses hierzu verwendet werden kann bzw. wird und/oder dass eine horizontale Lastpunktverschiebung in Drehzahlrichtung durch unterschiedliche Getriebeübersetzungen mithilfe eines hierin beschriebenen Antriebssystems ermöglicht werden kann bzw. dieses hierzu verwendet werden kann bzw. wird.
  • 4 zeigt schematisch ein Verfahren in einer Blockdarstellung. Das Verfahren zeigt ein Ermitteln einer Getriebeübersetzung S10, ein Ermitteln eines Schaltzeitpunkt S20, die, zumindest im Wesentlichen, parallel oder alternativ ermittelt werden können bzw. werden und ein, insbesondere basierend auf der ermittelten Getriebeübersetzung und/oder dem ermittelten Schaltzeitpunkt, Schalten der ersten Kupplung, ein Schalten der zweiten Kupplung, ein Schalten des ersten Getriebes und/oder ein Schalten des zweiten Getriebes. Wie oben bereits erläutert stellt dies keine Einschränkung der Allgemeinheit dar. So können insbesondere weitere (schaltbaren) Kupplungen und/oder weitere (schaltbaren) Getriebe, insbesondere basierend auf der (entsprechend) ermittelten Getriebeübersetzung und/oder dem (entsprechend) ermittelten Schaltzeitpunkt geschaltet werden.
  • Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erste elektrische Maschine
    2
    zweite elektrische Maschine
    3
    weitere elektrische Maschine
    5
    Sammelrad
    10
    Antriebssystem
    11
    erstes Getriebe
    12
    zweites Getriebe
    13
    weiteres Getriebe
    20
    weiteres Antriebssystem
    21
    erste schaltbaren Kupplung
    22
    zweite schaltbaren Kupplung
    23
    weitere schaltbaren Kupplung
    30
    Maschine
    S10
    Ermitteln einer Getriebeübersetzung
    S20
    Ermitteln eines Schaltzeitpunkts
    S30
    Schalten der ersten Kupplung
    S40
    Schalten der zweiten Kupplung
    S50
    Schalten des ersten Getriebes
    S60
    Schalten des zweiten Getriebes

Claims (10)

  1. Antriebssystem (10), das aufweist: - eine erste elektrische Maschine (1); - wenigstens eine zweite elektrische Maschine (2); und - ein Sammelrad (5) wobei die erste elektrische Maschine (1) und die wenigstens eine zweite elektrische Maschine (2) über wenigstens ein schaltbares Getriebe (11, 12, 13) und/oder über wenigstens eine schaltbare Kupplung mit dem Sammelrad (5) gekoppelt sind.
  2. Antriebssystem (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine schaltbare Getriebe (11, 12, 13) wenigstens zwei Gänge aufweist.
  3. Antriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine schaltbare Kupplung (21, 22, 23), insbesondere jeweils, zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe (11, 12, 13) und/oder zwischen dem Getriebe (11, 12, 13) und dem Sammelrad (5) angeordnet ist.
  4. Antriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (10) zum Schalten der wenigstens einen Kupplung (21, 22, 23) und zum Schalten des wenigstens einen schaltbaren Getriebes (11, 12, 13) eingerichtet ist.
  5. Antriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (10) ausgebildet ist, mit wenigstens einem weiteren Antriebssystem in Reihe geschaltet zu werden, insbesondere über eine Reihenschaltung der Sammelräder.
  6. Antriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine schaltbare Getriebe (11, 12, 13) ein Planetengetriebe, aufweisend eine erste Bremse und eine zweite Bremse, wobei die erste Bremse dazu eingerichtet ist einen Planetenträger des Planetengetriebes gegen ein Gehäuse des Planetengetriebes abzustützen; wobei die zweite Bremse dazu eingerichtet ist, ein Hohlrad des Planetengetriebes gegen das Gehäuse des Planetengetriebes abzustützen; und aufweisend einen ersten Freilauf und einen zweiten Freilauf, wobei der erste Freilauf dazu eingerichtet ist, das Hohlrad des Planetengetriebes in einer Hohlrad-Drehrichtung mit dem Abtrieb zu verbinden und wobei der zweite Freilauf dazu eingerichtet ist, den Planetenträger des Planetengetriebes in einer Planetenträger-Drehrichtung, die entgegengesetzt zur Hohlrad-Drehrichtung ist, mit dem Abtrieb des wenigstens einen schaltbaren Getriebes (11, 12, 13) zu verbinden.
  7. Antriebssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (1) und die zweite elektrische Maschine (2) identisch sind oder dass sich die erste elektrische Maschine (1) und die zweite elektrische Maschine (2) unterscheiden.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Schalten der wenigstens einen schaltbaren Kupplung (21, 22, 23); und/oder Schalten des wenigstens einen schaltbaren Getriebes (11, 12, 13).
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: - Schalten (S30) der wenigstens einen Kupplung (21), über die die erste elektrische Maschine (1) mit dem Sammelrad (5) gekoppelt ist; und/oder - Schalten (S40) der wenigstens einen Kupplung (22) über die die zweite elektrische Maschine (2) mit dem Sammelrad (5) gekoppelt ist; und/oder - Schalten (S50) des wenigstens einen Getriebes (11) über das die erste elektrische Maschine (1) mit dem Sammelrad (5) gekoppelt ist; und/oder - Schalten (S60) des wenigstens einen Getriebes (12) über das die wenigstens eine zweite elektrische Maschine (2) mit dem Sammelrad (5) gekoppelt ist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner aufweist: Erfassen einer Last, insbesondere eines Lastsprungs, am Antriebssystem (10), insbesondere an der Kopplung der ersten elektrischen Maschine und/oder der wenigstens einen zweiten elektrischen Maschine; Ermitteln (S10) einer Getriebeübersetzung für das wenigstens eine schaltbare Getriebe (11, 12, 13) basierend auf der erfassten Last; und/oder Ermitteln (S20) eines Schaltzeitpunkts für das wenigstens eine Getriebe (11, 12, 13) zum Ändern der Getriebeübersetzung und/oder zum Öffnen oder Schließen der wenigstens einen schaltbaren Kupplung (21, 22, 23); Schalten des wenigstens einen schaltbaren Getriebes (11, 12, 13) basierend auf der ermittelten Getriebeübersetzung und/oder basierend auf dem ermittelten Schaltzeitpunkt und/oder Schalten der wenigstens einen Kupplung (21, 22, 23) basierend auf der ermittelten Getriebeübersetzung und/oder dem ermittelten Schaltzeitpunkt.
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