Bei neuen Bordnetzen wird die Spannung auf 36/42-Niveau angehoben. Damit werden die Ohmschen Verluste um etwa ein Drittel vermindert, bei gleichzeitiger Verringerung der Kabelquerschnitte. Schraubenverbindungen können durch preisgünstige Steckverbindungen ersetzt werden. Kostengünstige Halbleiter können weiter verwendet werden. Im 36/42 V-Bordnetz werden die leistungshungrigsten Verbraucher betrieben, wobei die jeweiligen Leistungsspitzen nur kurzzeitig abgedeckt werden müssen. Folglich wird der Generator auf die mittlere Dauerleistung optimal ausgelegt und die 36/42V-Batterie puffert die Leistungsspitzen ab. Im Vergleich zum alten Bordnetz wird vom Generator deutlich höhere Leistung bei besserem Wirkungsgrad gefordert. Das 12/14V-Netz wird mit kleinerer Batterie beibehalten, um die Systeme mit niedriger Leistungsaufnahme sowie die Ruhestromverbraucher zu versorgen. Hier können kostengünstige 12V-Komponenten beibehalten werden. Im Parkzustand ist die 36/42 V-Batterie vollständig vom 12/14V-Netz getrennt, womit die Startfähigkeit auch nach langen Standzeiten sichergestellt ist. Zur Gewährleistung sicherheitskritischer Fahrfunktionen, wie z.B. elektrisches Bremsen, muß mindestens eine zweite Batterie vorhanden sein, die, wenn es sich um eine 12/14 V Batterie handelt, mit einem DC/DC-Wandler die Notfunktionen im 36/42 V-Netz aufrecht erhalten kann. Daraus ist ersichtlich, daß im neuen Bordnetz ein Leistungsmanagment mittels Mikrocontroller per Relais oder Halbleiterschaltern unverzichtbar ist. Eine fehlertolerante Entkoppelung der getrennten Netzebenen mit notwendiger Redundanz gewährleistet werden muß. Aufgrund ihrer niedrigen Kosten werden in der näheren Zukunft Bleibatterien ihren Platz auch im neuen Bordnetz behalten. Sie sind jedoch auf die neuen Funktionen - Deckung des hohen Leistungsbedarfs von Spitzenverbrauchern und sichere Energieversorgung von Dauerverbrauchern - zu optimieren. Für das gesamte Batteriegewicht sind keine wesentlichen Gewichtseinsparungen zu erwarten, solange nicht Lithium-Batterien eingesetzt werden.
Elektrochemische Energiespeicher für neue Bordnetze
Electrochemical storage systems for future system architectures
1998
10 Seiten, 2 Bilder, 2 Tabellen, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
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