Light electric vehicles

Consumer solutions by Cypress

Cypress Semiconductor has become part of Infineon Technologies: Its product range is a perfect match. Infineon now offers the industry’s most comprehensive portfolio for linking the real with the digital world – comprising an unparalleled range of hardware, software and security solutions for the connected age.
Strengthening the link between the real and the digital world

Elektro-Leichtfahrzeuge gewinnen am Markt für Elektrofahrzeuge zunehmend an Bedeutung. Sie überzeugen zum Einen durch ihre geringen Anschaffungskosten, zum Anderen weil sie in Betrieb und Wartung sehr budgetschonend sind. So werden sie für einen großen Teil der Weltbevölkerung, auch in aufstrebenden Märkten, zugänglich. Darüber hinaus können Elektro-Leichtfahrzeuge auch bequem über das herkömmliche Stromnetz aufgeladen werden. Und was besonders wichtig ist: Sie erfüllen eine zunehmende Zahl von Rechtsverordnungen, die einen emissionsfreien Betrieb vorschreiben.

Zudem lassen sich Elektro-Leichtfahrzeuge – von E-Rollern und E-Bikes über E-Rikschas und E-Gabelstapler bis hin zu E-Motorrädern und langsamen Elektrofahrzeugen – einfach fahren und bedienen. In der Regel erfordern sie keine Fahrerlaubnis. Auch am Markt für Elektro-Leichtfahrzeuge werden in den kommenden Jahren Sensoren eine immer größere Rolle spielen und automatisierte intelligente Funktionen bereitstellen, wie sie schon heute in vielen modernen, oft elektrifizierten Autos der Spitzenklasse zu finden sind.

Trotz des jüngsten Erfolgs und der vielversprechenden Zukunft sehen sich die Konstrukteure von Elektro-Leichtfahrzeugen einer Reihe von Herausforderungen gegenüber, die es zu bewältigen gilt. Dazu gehören:

• Marktsegment mit hohem Kostendruck
• Forderung nach schneller Markteinführung, besonders in Wachstumsmärkten
• Kleiner Formfaktor gefordert
• Lange Lebenserwartung
• Wachsende Nachfrage nach Plug-&-Play-Lösungen auf Systemebene
• Begrenzte Batteriereichweite und Skalierbarkeit der Leistung

Damit Konstrukteure und Hersteller von Elektro-Leichtfahrzeugen diese Herausforderungen bewältigen und Marktanforderungen erfüllen können, bietet Infineon durchgängige, einfach zu nutzende Lösungen mit Hardware, Software und Services auf Systemebene.

Infineon spezialisiert sich auf komplette Systemlösungen. Sein breites Portfolio an zuverlässigen Leistungshalbleitern bietet sämtliche Komponenten, die für ein erfolgreiches Elektro-Leichtfahrzeugdesign erforderlich sind (d. h. Leistungselektronik, Controller, Sicherheit, Authentifizierung, Sensoren). Unsere Silizium-Lösungen sind ideal für Anwendungen mit niedriger und hoher Leistungsdichte geeignet. Sie sind die robustesten auf dem Markt und bieten eine konkurrenzlose Leistung mit einem ausgezeichneten FOM-Wert. Das Ergebnis: Robustheit und Zuverlässigkeit mit weniger Komponenten und optimierten Systemkosten. Je nach Konstruktion ermöglichen unsere Produkte genau den erforderlichen Integrationsgrad für eine optimale Raumnutzung. Zudem wissen unsere Kunden, dass sie mit unseren Komponenten auf der sicheren Seite sind, wenn es um die Einhaltung strenger Qualitätsstandards geht.

Insgesamt verkürzt eine Entscheidung für die kompakten, energie- und kosteneffizienten Lösungen von Infineon die Entwicklungszeit und beschleunigt so die Markteinführung. Für Projekte, in denen Kosten wichtiger sind als Leistung, bieten wir die passenden kostenoptimierten Lösungen.

Zielanwendungen:

• E-Gabelstapler
• Leichte Nutzfahrzeuge
• Langsame / Mikro-Elektrofahrzeuge
• E-Motorräder
• E-Golfwagen

Diese Kategorie umfasst hauptsächlich vierrädrige Fahrzeuge zum Transport von Handgepäck. Die genaue Bezeichnung zur Beschreibung solcher Fahrzeuge hängt sehr stark von den Endmärkten ab, in denen sie eingesetzt werden. In China kennt man sie z. B. als kleine Elektrofahrzeuge, langsame Elektrofahrzeuge und Mikro-Elektrofahrzeuge. In der EU kennt man diese Mikrofahrzeuge als Quadricycles, während sie in den USA eher als Neighborhood Eelectric Vehicles bezeichnet werden.

Eine der größten Herausforderungen ist der Druck zur Optimierung von Systemkosten und Effizienz. Die Verbraucher entscheiden sich tendenziell für Fahrzeuge mit einer ausreichenden Reichweite für größere Entfernungen. Dies gilt insbesondere für elektrische Geländefahrzeuge wie Golfwagen, Fahrzeuge für den Materialtransport und Peoplemover. Die Reichweite ist entscheidend für einen kontinuierlichen Material- und Personentransport.

Zielanwendungen:

• E-Scooter (stehend, selbstausgleichend und klappbar)
• E-Bikes
• E-Rickschas, andere dreirädrige Elektrofahrzeuge

Low-Power-Elektro-Leichtfahrzeuge sind hervorragend für Zwei- und Dreirad-Konstruktionen geeignet, insbesondere für Fahrzeuge zum Transport von Personen über kurze Entfernungen. Vor allem in einigen Schwellenmärkten Asiens, wo sich einige der am stärksten verschmutzten Städte der Welt befinden, tragen elektrische Zwei- und Dreiräder zur Verbesserung der Luftqualität und damit zur Lebensqualität der Menschen bei.

Systemkosten und Leistungsdichte sind die beiden wichtigsten Werttreiber bei Low-Power-Elektrofahrzeugen. Oft sind im magischen Dreieck aus Leistung, Platz und Kosten Kompromisse notwendig.

Es gibt zwei Möglichkeiten für das Laden von Batterien für Elektro-Leichtfahrzeuge, nämlich je nach dem individuellen Stromverbrauch ein Off-Board- und ein On-Board-Ladegerät. Eine genauere Betrachtung der jeweiligen Geräte zeigt die Unterschiede.

Off-Board-Ladegeräte eignen sich für:

• Elektro-Leichtfahrzeuge wie E-Bikes oder Scooter, die problemlos nah an die Ladeeinrichtung herangebracht werden können
• Fälle, in denen ein komplexes Batteriemanagementsystem fehlt
• Sehr hohe Ladeleistung, z. B. elektrische Gabelstapler

On-Board-Ladegeräte bieten:

• Größere Ladeflexibilität: keine spezielle Infrastruktur bzw. keine zusätzliche Ladeeinrichtung erforderlich
• Eine Lösung, wenn ein komplexeres Batteriemanagementsystem unabdingbar ist, z. B. bei Lithium-Ionen-Batterien, die in High-Power E-Scootern verwendet werden

Allgemein sind die Kosten die treibende Kraft bei der Entwicklung von Ladeeinrichtungen für Elektro-Leichtfahrzeuge. Der Grund dafür ist, dass es sich bei der Mehrzahl der verkauften Elektro-Leichtfahrzeuge um Fahrzeuge aus dem Niedrigpreissegment handelt. Allerdings gewinnt die Effizienz zunehmend an Bedeutung, insbesondere weil die Zahl der Elektro-Leichtfahrzeuge am Markt insgesamt vermutlich steigen wird. Zudem sollte der Wert der Energieeffizienz in aufstrebenden Märkten mit instabilen lokalen Stromnetzen nicht unterschätzt werden, wo jedes Prozent Effizienzsteigerung zu erheblichen Energieeinsparungen führt.

Es ist nicht ratsam, einen beliebigen Ladeeinrichtungstyp zum Laden einer beliebigen Batterie zu nutzen, da sonst ein erhebliches Risiko besteht, dass die Batterien beschädigt werden und die Herstellergarantie erlischt. Die Sicherheitslösung OPTIGA™ Trust von Infineon ist einfach zu nutzen und zu implementieren. Sie gewährleistet, dass immer nur der richtige Ladeeinrichtungstyp mit einem bestimmten Batterietyp verwendet wird, und verringert so das Risiko gefährlicher Schäden/Brände.

DAVE™ and complementary tools supporting the entire development process from evaluation-to-production (E2P). Experience DAVE™ IDE, XMC™ Lib (Low Level Driver), DAVE™ APPs and examples and reuse in one of the major ARM® compiler/IDEs such as Altium, Atollic, ARM/KEIL, IAR Systems, Rowley.

Download now