Das Fahrzeugkonzept des EQC ist für alle Anforderungen eines batterieelektrischen Antriebs ausgelegt. Sowohl die elektrischen Antriebsstränge (eATS) als auch die Batterie wurden für den EQC maßgeschneidert. Jeweils eine Asynchronmaschine an der Vorderachse und an der Hinterachse sorgt für den Vortrieb. Die E-Maschine, ein Getriebe mit fester Übersetzung samt Differenzial, das Kühlsystem sowie die Leistungselektronik bilden dabei jeweils eine hochintegrierte, sehr kompakte Einheit. Zur Verringerung des Stromverbrauchs und zur Erhöhung der Dynamik sind die eATS unterschiedlich ausgelegt: Die vordere E-Maschine ist für den schwachen bis mittleren Lastbereich auf bestmögliche Effizienz ausgerichtet, die hintere bestimmt die Dynamik. Zusammen bringen sie eine Leistung von 300 kW auf die Straße, das maximale Drehmoment beider E‑Maschinen beträgt 765 Nm.

Die wichtigsten Daten des Antriebs: 

Maximal variabel für mehr Effizienz und Stabilität

Die E-Maschinen werden sowohl in ihrer Antriebs- als auch in ihrer Rekuperationsfunktion drehrichtungsunabhängig betrieben und eingesetzt. Im Schub- oder Bremsbetrieb wird die mechanische Drehbewegung in elektrische Energie gewandelt und zum Laden der Hochvolt-Batterie verwendet (Rekuperation). Mit Fokus auf höchste Fahrstabilität und -effizienz wird die Leistungsanforderung zwischen der Vorder- und Hinterachse je nach Fahrsituation geregelt. Durch das sogenannte Torque Shifting wird eine volldynamische Drehmomentverteilung zwischen Vorder-und Hinterachse ermöglicht, um permanent eine überzeugende Balance zwischen Leistung und Effizienz sicherzustellen. Damit hat der EQC die souveränen Fahreigenschaften eines Allradantriebs. Bei schwacher bis mittlerer Last wird aus Effizienzgründen nur die vordere E-Maschine betrieben. Die maximale rekuperative Verzögerung wird durch den Einsatz beider E-Maschinen als Generatoren erzielt.

Extrem leise dank aufwendiger Entkoppelung

Elektrofahrzeugen eilt der Ruf voraus, beinahe lautlos zu sein – insbesondere weil sie keinen geräuschintensiven Verbrennungsmotor haben. Doch maximale Drehzahlen der Elektromaschinen von rund 13.000 Umdrehungen pro Minute stellen bei der Geräuschentkopplung besondere Anforderungen dar. Die Mercedes-Benz Ingenieure haben mit verschiedenen Maßnahmen einen besonders guten Geräuschkomfort erzielt. Im EQC sind die eATS über Gummilager zweifach entkoppelt: einerseits die Antriebseinheit gegenüber ihrem Hilfsrahmen, andererseits der Hilfsrahmen gegenüber der Karosserie. Die aufwändige Entkopplung wird durch Isolationsmaßnahmen ergänzt. Ergebnis: Der EQC ist im Innenraum extrem leise.

Die Batterie: „Herzstück“ aus Sachsen

Der EQC ist mit der neusten Generation einer Lithium-Ionen-Batterie (Li-Ion) ausgerüstet, die als Energiequelle für beide Elektromaschinen dient. Die Batterie besteht aus 384 Zellen und ist im Fahrzeugboden zwischen der Vorder- und Hinterachse angeordnet. Das Systemdesign der Batterie ist modular aufgebaut, es besteht aus zwei Modulen mit jeweils 48 und vier Modulen mit 72 Zellen. Die leistungsstarke Hochvolt-Batterie hat eine Maximalspannung von 408 V und verfügt mit einer Nominalkapazität von 210 Ah über einen Energieinhalt von 80 kWh (nach NEFZ). Das integrale Gesamtkühlkonzept des EQC, bestehend aus einer Wärmepumpen-Funktion und zwei elektrischen PTC-Zuheizern, schließt neben der Leistungselektronik, der E-Maschine und dem Rotor auch die Batterie mit ein. Das gesamte Batteriesystem ist mit einer Flüssigkühlung ausgestattet. Bei niedrigen Temperaturen sorgt eine Batterieheizung für hervorragende Performance und Effizienz (siehe Kapitel Klimatisierung).Die Batterie ist integraler Bestandteil des Crashkonzepts auf Gesamtfahrzeug-Ebene. Die tiefe und zentrale Anordnung wirkt sich zudem positiv auf das Fahrverhalten des EQC aus (siehe Kapitel Sicherheit). Gefertigt wird die Batterie in Deutschland bei der 100-prozentigen Daimler Tochter Deutsche Accumotive in Kamenz/Sachsen (siehe Kapitel Produktion). Mercedes-Benz stellt auch hier wie für alle anderen Hochvolt-Batterien ein Batteriezertifikat und somit ein Leistungsversprechen aus.

Lademöglichkeiten: Flexibel und schnell geladen

Ob zu Hause via Wallbox, beim Einkaufen, bei der Arbeit oder ultraschnell beispielsweise an der Autobahn: Die Möglichkeiten, Elektrofahrzeuge mit Energie zu versorgen, sind vielfältig. Integraler Bestandteil der neuen Produkt- und Technologiemarke EQ sind intelligent vernetzte Ladelösungen, die die Mobilitätsbedürfnisse und den Komfort der Kunden im Fokus haben. Der EQC verfügt serienmäßig über einen wassergekühlten On-Board-Lader (OBL) mit einer Leistung von 7,4 kW und ist damit für das Wechselstrom- (AC-) Laden zu Hause und an öffentlichen Ladestationen vorbereitet. Die jeweilige Ladezeit für eine Vollladung hängt von der verfügbaren Infrastruktur und der länderspezifischen Fahrzeugausstattung ab. Viel schneller als an einer Haushaltssteckdose erfolgt das Laden an einer Mercedes-Benz Wallbox (siehe Kapitel „Die intelligenten Services rund um den EQC“ ). Und noch schneller geht es über Gleichstromladen – beim EQC serienmäßig – zum Beispiel via CCS (Combined Charging Systems) in Europa und den USA sowie CHAdeMO in Japan oder GB/T in China. Dieses in der Regel öffentliche Schnellladen erweitert den existierenden technischen Standard für das Wechselspannungsladen von Elektrofahrzeugen um die Fähigkeit zum Gleichstrom-Schnellladen. Abhängig vom SoC (Status of Charge, deutsch: Ladestand) lädt der EQC an einer entsprechenden Ladestation mit einer maximalen Leistung von bis zu 110 kW. Die Ladezeit beträgt dann etwa 40 Minuten von 10 - 80 Prozent SoC (vorläufige Angaben).

Energiemanagement: Bindeglied zwischen Batterie und Verbrauchern

Das Hochvolt-Energiemanagement (HV-EMM) ist das Bindeglied zwischen der Batterie und den HV-Komponenten (E-Maschinen, Klimakompressor, Heizelemente, DC/DC-Wandler zur Versorgung der 12-Volt-Komponenten).

Zu den Funktionen des HV-EMM zählen:

• Ermittlung der nutzbaren Energiemenge in der Batterie
• Aktivierung und Deaktivierung der Hochvoltkomponenten unter Einhaltung der Sicherheitsanforderungen und auf Basis der verfügbaren Energie
• Prognose der aktuell verfügbaren elektrischen Leistung des Antriebsstrangs
• Koordination des Ladevorgangs zwischen Batterie und Ladekomponenten
• Bestimmung der elektrischen Reichweite und Verbräuche für die EQ optimierte Navigation

Fahrprogramme: Der Fahrer hat die Wahl der Fahrstrategie

Verbrauch und Reichweite hängen auch bei Elektrofahrzeugen sehr stark von der Fahrweise ab. Der EQC unterstützt seinen Fahrer durch verschiedene Fahrprogramme mit unterschiedlicher Charakteristik. Eine wesentliche Rolle bei den sparsameren Fahrprogramm-Varianten spielt das haptische Fahrpedal, das den Fahrer beim ökonomischen Fahren unterstützt.

Folgende Programme stehen zur Wahl:

• COMFORT: Standardeinstellung; Fahrpedalkennline, die eine komfortable Fahrweise unterstützt, aber je nach Fahrweise auch automatisch dynamischer wird.
• ECO: Schwerpunkt des Fahrprogramms liegt auf hoher Effizienz und niedrigem Verbrauch.
• MAX RANGE: Intelligentes Fahrprogramm, mit dessen Hilfe der Fahrer die maximal mögliche Reichweite erzielen kann.
• SPORT: Schwerpunkt des Fahrprogramms ist bestes Ansprechverhalten für höchste Fahrperformance.
• INDIVIDUAL: Hinzu kommt ein individuelles Fahrprogramm, bei dem einzelne Parameter separat angepasst werden können.

Ein-Pedal-Fahren: Bremsrekuperation manuell wählen

Darüber hinaus hat der Fahrer die Möglichkeit, die Rekuperationsleistung über Schaltwippen, so genannten Paddles, hinter dem Lenkrad zu beeinflussen. Mit dem linken Paddle wird die Stärke der Rekuperation erhöht, mit dem rechten verringert. Folgende Stufen werden angeboten:

• D Auto (situationsoptimierte Rekuperation über ECO Assistent)
• D + (Segeln)
• D (schwache Rekuperation)
• D - (mittlere Rekuperation)
• D - - (starke Rekuperation). Damit wird das Ein-Pedal-Fahren möglich, denn in den meisten Situationen reicht die Rekuperationsverzögerung, um das Bremspedal nicht betätigen zu müssen.

Der ECO Assistent: Intelligente Effizienz durch Nutzung von Sensorfusion

Vorausschauend fahren und sparen: Beim Umsetzen dieser wirksamen Effizienzstrategie unterstützt das Assistenzsystem ECO Assistent den Fahrer umfassend - durch Hinweise, wann er den Fuß vom Fahrpedal nehmen kann, etwa weil ein Geschwindigkeitslimit folgt, und durch Funktionen wie Segeln und gezielte Steuerung der Rekuperation. Dafür werden Navigationsdaten, Verkehrszeichenerkennung und Informationen der Intelligenten Sicherheitsassistenten (Radar und Stereokamera) vernetzt genutzt.

Der ECO Assistent bezieht folgende Verkehrssituationen und Informationen in seine Fahrempfehlungen und Effizienzstrategie mit ein:

• Streckenverlauf (Kurven, Kreuzungen, Kreisverkehre, Gefälle)
• Geschwindigkeitsbegrenzungen
• Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen

Im Hintergrund erstellt der ECO Assistent permanent Ausrollsimulationen: In Abhängigkeit von der Verkehrssituation wird dabei ermittelt, ob das Fahrzeug beim Loslassen des Fahrpedals idealerweise mit möglichst geringen Fahrwiderständen weiterrollen sollte („Segeln“) oder ob das Fahrzeug verzögert werden sollte und dabei die Batterie effizient geladen werden kann (Rekuperation).

Innerhalb der Systemgrenzen regelt der ECO Assistent den Schub situationsgerecht, sobald der Fahrer den Fuß vom Fahrpedal nimmt. Den Hinweis, dies zu tun, erhält er dezent: durch die Einblendung eines Symbols „Fuß vom Fahrpedal“ im Media-Display (beziehungsweise, wenn vorhanden, im Head-up-Display). Zugleich wird dem Fahrer durch eine Grafik im Assistenzmenü der Grund der Empfehlung (beispielsweise „Kreuzung voraus“, „Gefälle voraus“) angezeigt. Bei der Entscheidung, ob möglichst widerstandsarm gesegelt oder eher rekuperiert werden soll, berechnet der ECO Assistent vorausschauend die Fahrsituation. Beispiele sind hier Senken oder Kuppen oder vorausliegende Tempolimits, die das System anhand der Kartendaten erkennt.

Senke: Das Fahrzeug erkennt, dass nach einem Gefälle eine Steigung folgt, gleichzeitig ist ein Tempolimit angezeigt. Rechtzeitig bekommt der Fahrer den Hinweis „Fuß vom Fahrpedal“. Sobald er diesem Hinweis folgt, rollt das Fahrzeug ohne Antrieb weiter. Bergab wird dann rekuperiert, aber nur so stark, dass die erlaubte Höchstgeschwindigkeit gehalten wird. Kurz vor dem Tiefpunkt der Senke wird die Rekuperation beendet und ins Segeln übergegangen, um zu Gunsten der Energieeffizienz möglichst viel Schwung für die Bergauffahrt mitzunehmen.
Kuppe: Vor einer Bergkuppe gilt Tempo 90 km/h, danach 100 km/h. Auch hier wird schon vor dem „Kuppen-Gipfel“ „Fuß vom Fahrpedal“ vorgeschlagen und dann gesegelt, sobald das Fahrpedal losgelassen wurde. Im folgenden Gefälle kann die neue Zielgeschwindigkeit von 100 km/h durch Segeln erreicht und das Tempo durch Rekuperation gehalten werden.
Tempolimit: Erkennt das System anhand der Navigationsdaten oder über den Verkehrszeichen-Assistenten ein Tempolimit, wird dem Fahrer auch hier der Hinweis „Fuß vom Fahrpedal“ gegeben. Das Fahrzeug wird daraufhin sanft rekuperierend auf die neue Geschwindigkeit verzögert und anschließend wird gesegelt. Auf diese Weise werden auch geeignete Geschwindigkeiten für Kreuzungs-, Kreisverkehr- und Kurvensituationen unterstützt.
Langsamer Verkehr: Erkennt das System während des Segelns über die Radarsensoren langsame Vorausfahrer, wird bei Bedarf das Segeln automatisch abgebrochen. Die Verzögerung wird über die Rekuperation so eingestellt, dass oftmals ein Bremsen durch den Fahrer unnötig wird. Beschleunigt das vorausfahrende Fahrzeug wieder, wird das freie Rollen (Segeln) automatisch wieder aktiviert, um nicht weiter zu verzögern und die aktuelle Geschwindigkeit möglichst zu halten. Der Fahrer betätigt bei Bedarf das Fahrpedal.

Bildergalerie: Antrieb des Mercedes-Benz EQC

17 Bilder Fotostrecke | Mercedes-Benz EQC: Unter der Lupe: der Antrieb des vollelektrischen EQC #01 #02

Autor:‭ ‬Mathias Ebeling