| Vorwort | 6 |
| Autorenverzeichnis | 7 |
| Inhaltsverzeichnis | 9 |
| 1 Elektrifizierte Antriebssysteme mit Verbrennungsmotoren | 13 |
| 1.1 Hybridantriebe | 13 |
| 1.1.2 Hybridantriebe | 14 |
| 1.1.1 Definition | 14 |
| 1.1.3 Zusammenfassung | 20 |
| 1.2 Range Extender | 21 |
| 1.2.1 Definition | 21 |
| 1.2.2 Anforderungen | 23 |
| 1.2.3 Lösungsmöglichkeiten | 24 |
| 1.2.4 Zusammenfassung | 28 |
| 2 Elektrische Antriebsmaschinen | 30 |
| 2.1 Elektrotechnische Grundlagen | 30 |
| 2.1.1 Definitionen, Grundfunktionen | 31 |
| 2.1.2 Elektrische Antriebe | 31 |
| 2.1.3 Hochspannungsbordnetz | 34 |
| 2.1.4 Stromversorgungen, Ladegeräte | 35 |
| 2.1.5 Zusammenfassung | 36 |
| 2.2 Elektrische Maschinen | 36 |
| 2.2.1 Grundlagen der elektrischen Energiewandlung | 36 |
| 2.2.2 Elektrische Maschinen für Elektround Hybridfahrzeuge | 38 |
| 2.2.3 Steuerung und Regelung | 42 |
| 2.2.4 Zusammenfassung | 45 |
| 2.3 Elektrische Fahrantriebe | 46 |
| 2.3.1 Einleitung | 46 |
| 2.3.2 Antriebsstrang-Topologien | 46 |
| 2.3.3 Effizienzanalyse | 49 |
| 2.3.4 Radindividuelle Direktantriebe | 52 |
| 2.3.5 Zusammenfassung | 52 |
| 2.4 Potentiale elektrischer Einzelradantriebe | 53 |
| 2.4.1 Einleitung | 53 |
| 2.4.2 Elektrischer Einzelradantrieb | 54 |
| 2.4.3 Neue Methoden der Fahrdynamikregelungen | 55 |
| 2.4.4 Zusammenfassung | 59 |
| 3 Speicherung der elektrischen Energie | 61 |
| 3.1 Grundlagen und Überblick über die Batterietechnik | 61 |
| 3.1.1 Prinzipieller Aufbau von elektrochemischen Speichern | 62 |
| 3.1.2 Batterieklemmenspannung | 63 |
| 3.1.3 Verschiedene Batterietechnologien und typische Einsatzbereiche im Automobil | 66 |
| 3.1.4 Zusammenfassung | 70 |
| 3.2 Lithium-Ionen-Batterien | 70 |
| 3.2.1 Aufbau und Funktionsweise | 70 |
| 3.2.2 Alterung | 75 |
| 3.2.3 Zusammenfassung | 77 |
| 3.3 Superkondensatoren | 78 |
| 3.3.1 Aufbau und Funktionsweise | 78 |
| 3.3.2 Elektrisches Verhalten | 80 |
| 3.3.3 Alterung | 82 |
| 3.3.4 Aufbau von Modulen | 84 |
| 3.3.5 Zukünftige Entwicklungen | 85 |
| 3.3.6 Zusammenfassung | 85 |
| 4 Energiemanagement und Regelung | 87 |
| 4.1 Leistungselektronik | 87 |
| 4.1.1 Definitionen, Grundfunktionen | 88 |
| 4.1.2 Leistungselektronische Schaltungen im Fahrzeug | 90 |
| 4.1.3 Leistungselektronische Bauelemente | 93 |
| 4.1.4 Zusammenfassung | 95 |
| 4.2 Batteriesystemtechnik | 95 |
| 4.2.1 Aufbau von Batteriesystemen | 95 |
| 4.2.2 Auslegung von Batteriesystemen | 96 |
| 4.2.3 Flexibilität, Zuverlässigkeit, Standardisierung, Servicefreundlichkeit und Lebensdauer | 98 |
| 4.2.4 Batteriemanagementsystem und Sicherheit | 100 |
| 4.2.5 Zusammenfassung | 102 |
| 4.3 Thermomanagement | 103 |
| 4.3.1 Wärmeströme im Elektrofahrzeug | 103 |
| 4.3.2 Elektrifizierungsgrad und Klimatisierung des Innenraums | 105 |
| 4.3.3 Effizienzsteigerung der Klimatisierung | 107 |
| 4.3.4 Thermomanagement von Lithium-Ionen-Batterien | 109 |
| 4.3.5 Zusammenfassung | 112 |
| 5 Brennstoffzelle | 114 |
| 5.1 Grundlagen der Brennstoffzellentechnik | 114 |
| 5.1.1 Geschichte und Motivation | 115 |
| 5.1.2 Definition, Funktion und Einordnung | 116 |
| 5.1.3 Brennstoffzellentypen | 118 |
| 5.1.4 Zusammenfassung | 122 |
| 5.2 Gesamtsystem im Fahrzeug | 123 |
| 5.2.1 Antriebsstrang mit Brennstoffzelle | 123 |
| 5.2.2 Wasserstoffinfrastruktur | 127 |
| 5.2.3 Gesamtwirkungsgrad | 129 |
| 5.2.4 Zusammenfassung | 130 |
| 6 Elektromagnetische Verträglichkeit | 132 |
| 6.1 Einleitung und Definition | 132 |
| 6.2 Störquellen und Störsenken im Elektro- und Hybridfahrzeug | 134 |
| 6.3 Koppelmechanismen | 135 |
| 6.4 Gegenmaßnahmen | 137 |
| 6.5 Nachweis der elektromagnetischen Verträglichkeit | 139 |
| 6.6 Zusammenfassung | 140 |
| 7 Getriebe für elektrifizierte Antriebe | 141 |
| 7.1 Aufgaben des Getriebes | 141 |
| 7.1.1 Gewährleistung der Fahrleistungsanforderungen | 142 |
| 7.1.2 Verbesserung des Antriebsstrang-Wirkungsgrads | 142 |
| 7.2 Wirkungsgradverbesserung durch Elektrifizierung des Antriebs | 144 |
| 7.3 Einfluss der Elektrifizierung auf das Getriebe | 144 |
| 7.3.1 Start/Stopp-Automatik | 145 |
| 7.3.2 Rekuperation | 146 |
| 7.3.3 Betriebspunktverlagerung (BPV) | 146 |
| 7.3.4 Elektrisches (An-)Fahren | 146 |
| 7.3.5 Boosten | 147 |
| 7.4 Anwendungsbeispiele | 147 |
| 7.4.1 Wandlerautomatikgetriebe (AT) und CVT im HEV (Parallelhybrid) | 147 |
| 7.4.2 Doppelkupplungsgetriebe (DCT) im HEV (Parallelhybrid) | 148 |
| 7.4.3 Schaltgetriebe (MT) und Automatisiertes Schaltgetriebe (AMT) im HEV (Parallelhybrid) | 149 |
| 7.4.4 eCVT in HEV (leistungsverzweigter Hybrid) | 149 |
| 7.4.5 Getriebe für rein elektrische Antriebe (serieller Hybrid und BEV) | 150 |
| 7.5 Zusammenfassung | 151 |
| 8 Anwendung | 153 |
| 8.1 Ladetechnik | 153 |
| 8.1.1 Ladeverfahren und deren technische Umsetzung | 154 |
| 8.1 Ladetechnik | 154 |
| 8.1.2 Kontaktgebundenes Laden | 155 |
| 8.1.3 Kontaktloses induktives Laden | 158 |
| 8.1.4 Stationäre Ladeszenarios | 160 |
| 8.1.5 Ausblick | 160 |
| 8.1.6 Zusammenfassung | 161 |
| 8.2 Typgenehmigung | 161 |
| 8.2.1 Prüfung von Pkw mit konventionellem Antrieb | 162 |
| 8.2.2 Prüfung von Pkw mit elektrischen Antriebskomponenten | 165 |
| 8.2.3 Zusammenfassung | 170 |
| 8.3 Akustik | 170 |
| 8.3.1 Einleitung und Definition | 171 |
| 8.3.2 Gesetzgebung | 173 |
| 8.3.3 Akustik von Elektro- und Hybridfahrzeugen | 175 |
| 8.3.4 Zusammenfassung | 179 |
| 8.4 Elektrische Sicherheit | 179 |
| 8.4.1 Arbeitsschutz | 179 |
| 8.4.2 Funktionale Sicherheit | 181 |
| 8.4.3 Fahrzeugzulassung | 182 |
| 8.4.4 Zusammenfassung | 184 |
| 9 Auswirkungen auf den Verbrennungsmotor | 188 |
| 9.1 Grundsätzliche Anforderungen an den Verbrennungsmotor im Hybridantrieb | 188 |
| 9.2 Motorspezifische Maßnahmen | 190 |
| 9.2.1 Ottomotoren | 190 |
| 9.2.2 Dieselmotoren | 192 |
| 9.3 Zusammenfassung | 192 |
| 10 Emissionspotentiale entlang der Well-to-Wheel-Kette | 195 |
| 10.1 Grundlagen | 195 |
| 10.2 Elektrische Energiekette | 198 |
| 10.3 Energiekette der Biokraftstoffe | 200 |
| 10.4 Emissionsbilanzen | 202 |
| 10.5 Lösungsansätze für die CO2-Herausforderung | 204 |
| 10.6 Zusammenfassung und Ausblick | 206 |
| Sachwortverzeichnis | 208 |
