Im Live-Mitschnitt des Webinars „Understanding the transition from 12 to 48 V in EVs” erläutert Madison Eaker von Texas Instruments die Vorteile und Herausforderungen, die sich aus dem Betrieb leistungshungriger Aggregate mit 48 V statt 12 V ergeben. Die Automotive Systems Managerin legt den Schwerpunkt dabei auf 48-V-Bordnetze in Hybrid- bzw. batterieelektrischen Fahrzeugen (HEV/EVs) mit Zonenarchitektur und nimmt dabei punktuell Bezug auf aktuelle Entwicklungen bei OEMs.
Die Referentin beginnt ihren Vortrag mit einer kurzen Vorstellung der aktuellen Einsatzgebiete von 48 V in Fahrzeugen. Es folgt ein kurzer Überblick über die Vor- und Nachteile des Wechsels vom 12-V- zum 48-V-Bordnetz. Anhand eines konkreten Beispiels zeigt sie, dass sich bei leistungshungrigen Aggregaten (> 5 A), wie beispielsweise Fensterhebermotoren, in Kombination mit einem Zonensteuerungsmodul (ZCM) deutliche Kostenreduzierungen erreichen lassen.
Ab Minute 14:44 geht Eaker darauf ein, wie sich die Stromverteilung in Elektrofahrzeugen mit Zonenarchitektur verändert. Auf einen zentralen Verteilerblock kann ggf. komplett verzichtet werden bzw. er muss dank der bei den niedrigeren Strömen verwendbaren elektronischen Sicherungen freier positioniert werden, da er nicht mehr für den Kfz-Mechaniker zugänglich sein muss.
Darauf folgen längere Betrachtungen zu den 48-V-Architekturen mit Stromverteilerbox und ZCM (ab Minute 14:55), zu den Leistungsanforderungen des ZCM (ab Minute 19:00) sowie zur Realisierung der 48-V-zu-12-V-Wandlung und der Stromschienen im ZCM (ab Minute 22:07).
Im Zeitraum von 25:18 bis 27:10 zeigt die Referentin auf, welche Komponenten in einem ZCM vom Wechsel zu 48 V betroffen sind (zum Beispiel Power Supply, Communications, Lasttreiber, Smart Fuses und Analog/Digital IOs) und stellt stichpunktartig entsprechende Lösungen von TI vor (die zugehörige Folie enthält mehr Details).
Sie diskutiert dann, wie OEM aktuell Lasten zwischen 48 V und 12 V aufteilen und ab Minute 29:00, wie der Übergang zu 48 V schrittweise erfolgen kann.
Schließlich wechselt Eaker thematisch zu den Design-Herausforderungen. Ab Minute 30:26 geht es um transiente Spannungen, größere Kriechstromwege und Luftstrecken sowie anwendbare Standards (ISO 21780, IPC 2221A, IEC 60664-1) bzw. Standardisierungsbemühungen.
Zuletzt liefert Eaker Informationen zu den mit dem Wechsel zu 48 V einhergehenden höheren Schaltverlusten und der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) sowie den Auswirkungen des Einsatzes von 48-V-Bordnetzen auf die Kosten bzw. die maßgeblichen Kostentreiber.
Dem eigentlichen Webinar folgt ab Minute 42:21 ein längerer Fragenteil.
Aufgrund der extrem benutzerunfreundlichen Online-Plattform (das Springen zu einem bestimmten Zeitpunkt des Webinars ist nicht möglich und bereits nach kürzeren Unterbrechungen muss das Webinar erneut aufgerufen werden) und der schlechten Tonqualität erhält das Webinar nicht die volle Sterneanzahl. (jr)
