Die Elektrifizierung von Fahrzeugen hängt in hohem Maße von der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des elektrischen Energiespeichers ab. Die Komponentenindustrie steht vor der Herausforderung einerseits bewahrte Technologien aus der Energiewirtschaft bereitzustellen und muss diese andererseits mit den sehr speziellen Einsatzbedingungen im Automobil verknüpfen. Dabei ist stets die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Höhere Spannungen bis zu 1000 V erfordern spezielle Komponenten zur Energieverteilung und -absicherung. In Fehlerfallen können Spitzenströme von mehreren tausend Ampere auftreten und müssen vom Batteriesystem ebenso sicher beherrscht werden, wie Rückwirkungen aus dem Hochvolt(HV)-Bordnetz. Dieser Artikel fokussiert daher die zentralen Aspekte zur Gewahrleistung der Hochvolt-Batteriesicherheit auch jenseits der normalen Betriebsfälle. Überlegungen die Vorteile von Halbleitern und Relais in einer Funktionseinheit zu vereinen, sind nicht neu, waren aber im 12-V-Bereich aus Kostengründen eher selten erfolgreich. Im Hochvoltbereich stellt sich die Situation anders dar. Der schnell schaltende, hochspannungsfeste Halbleiter konnte zeitlich synchronisiert vor dem Relais schalten, wahrend das Relais Aufgaben der Stromführung während des Betriebes und der Isolation nach der Trennung übernimmt. Diese Anordnung ist sicherheitstechnisch nur anwendbar, wenn geeignete Wege gefunden werden, elektronische Schaltfunktionen sicher über die gesamte Lebensdauer mit der Elektromechanik und deren Toleranz-Einflüsse zu verknüpfen. Erste Einsatzfälle in harten Testumgebungen zeigen die Machbarkeit dieser Entwicklung. Tyco Electronics sieht hierin einen möglichen Weg der sinnvollen funktionalen Erweiterung von Sicherheitskonzepten von Energiespeichern in der Zukunft. Tyco Electronics als weltgrößter Hersteller passiver Komponenten, hat frühzeitig damit begonnen, Technologien für den Einsatz im Hochvoltbereich zu entwickeln.
Sicherheit in neuen Bordnetzen - ein Applikationsleitfaden
Novel on-board power grid security - an application guideline
ATZ-Elektronik ; 4 , 2 ; 10-15
2009
6 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Sicherheit in neuen Bordnetzen - ein Applikationsleitfaden
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