Stromverteilungssysteme
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Stromverteilung bezeichnet den geregelten Transport von Energie von der Stromquelle zu allen Arten von Lasten im Fahrzeug über ein Stromverteilungssystem (PDS).
Das Stromverteilungssystem stellt somit einen wesentlichen Bestandteil der E/E-Architektur eines Fahrzeugs dar.
Aktuelle Stromverteilungssysteme bestehen aus einem Kabelbaum zum Stromtransport, Sicherungen zum Schutz des Kabelbaums, Relais/Schaltern zum Starten und Stoppen des Energieflusses und elektronischen Steuergeräten (ECUs) zum Regeln des Energieflusses.
Ein Stromverteilungssystem basiert auf drei Hauptkomponenten: der primären Stromverteilung, der sekundären Stromverteilung und den elektronischen Steuergeräten (ECUs).
Die primäre Stromverteilung liegt nahe bei der Stromquelle und wird manchmal auch als Vorsicherung bezeichnet. Bei der sekundären Stromverteilung nach heutigem Stand handelt es sich um die klassische Einheit aus Relais und Sicherungen, die in einem einzigen oder auch in mehreren verteilten Kästen untergebracht sein können.
Bereits vor einem Jahrzehnt begannen die Ingenieure und Konstrukteure, die Relais und Sicherungen aus dem sekundären Stromverteilungssystem zu verbannen. Am häufigsten wurden dabei für die Zuverlässigkeit kritische Systemfunktionen an ein elektronisches Steuergerät (ECU), wie beispielsweise ein Bordnetzsteuergerät (BCM) ausgelagert, in dem sich die Freigabe von Klemme 30 (Zündung Aus) und die Funktionen von Klemme 15 (Zündung Ein) befinden. Diese Umstellung von Relais und Sicherungen auf Halbleiterlösungen erhöht die Zuverlässigkeit des Stromverteilungssystems, da zusätzliche Diagnosemöglichkeiten und erweiterte Schutzfunktionen zur Verfügung stehen.
Aktuell sind die Entwickler mit folgenden Herausforderungen konfrontiert:
- Verschmelzung der Stromverteilungsarchitektur mit der Bordnetzarchitektur (IVN), was die Umwandlung in eine Architektur mit mehreren Zonen und zentraler Verarbeitungseinheit bedeutet
- Einführung von Ausfallsicherheitskonzepten, um durch den Einsatz von Sicherheitskomponenten eine zuverlässige Stromversorgung und -verteilung sicherzustellen – vor allem bei der primären Stromverteilung
- Vereinfachung der Kabelbaumstruktur durch Dezentralisierung und Umstellung der sekundären Stromverteilung auf elektrische Komponenten sowie Einführung von Zonenreglern
Auf dem Markt koexistieren drei verschiedene Generationen von Stromverteilungssystemen mit unterschiedlichen Anteilen. Aktuell dominieren die Generationen 1 und 2, aber viele Hersteller haben sich zum Ziel gesetzt, Generation 3 in den Jahren 2025 bis 2030 auf den Markt zu bringen. Generation 3 findet sich hauptsächlich bei xEV-/BEV-Plattformen.
Power Distribution Box
Lerninhalte:
- Merkmale des Stromverteilungszentrums und Vorstellung der von Infineon in diesem Bereich angebotenen Lösungen
- Erläuterung, welche Relais und Sicherungen durch Halbleiter abgelöst werden; Vorstellung der Komponenten, die Infineon für diese Umstellung zur Verfügung stellt
Beschreibung:
- Wie prägen die zentralen Trends im Automobilbereich die Entwicklung von elektrischen und elektronischen bzw. E/E-Architekturen in Automobilen?
- Vorstellung der im Trend liegenden Konzepte für E/E-Architekturen und ihrer Auswirkung auf Netzwerktechnologien; Hinweis auf die Lösungen, die Infineon zur Unterstützung der aktuellen und künftigen E/E-Architekturen bietet
Lerninhalte:
- Worum handelt es sich bei einem Bordnetzsteuergerät, und welche Lösungen bietet Infineon bei Standard- und Hochleistungskomponenten für Bordnetzsteuergeräte?
- Ablösung herkömmlicher Relais und Sicherungen durch intelligente Schalter und Vorstellung der entsprechenden Alternativprodukte von Infineon
