Serielles EMV-optimiertes Bordnetz mit dynamischer Spannungsanpassung
Durch die Energiewende gewinnt die Elektromobilität und mit ihr eine energieeffiziente Elektrik- und Elektronikarchitektur für die Automobile der Zukunft einen immer größeren Stellenwert. Um die Möglichkeiten des Elektroantriebs bei Fahrzeugen voll zu nutzen, ist es erforderlich neben einem Niedervolt-Bordnetz auch ein Hochvolt-Bordnetz mit seinen Komponenten wie dem elektrischen Antrieb, der Batterie und der zugehörigen Leistungselektronik einzusetzen. Dies stellt große Herausforderungen insbesondere an die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), da hohe Spannungen ein erhebliches Störpotenzial besitzen. So darf sich die Elektronik nicht durch elektrische oder elektromagnetische Effekte störend beeinflussen, was einen hohen Filteraufwand zur Folge hat. Des Weiteren erfordert ein Hochvolt-Bordnetz auch eine Bordnetzarchitektur, die das Netz bei Stillstand oder Unfall spannungsfrei schalten kann, um das Werkstattpersonal und die Rettungskräfte nicht einem erhöhten Risiko auszusetzen.
An der Technischen Universität Ilmenau wurde ein Schalternetzwerk mit dynamischer Spannungsanpassung entwickelt, welches durch das gemeinsam mit der Westsächsischen Hochschule Zwickau initiierte Projekt DYNASPA hinsichtlich Funktionalität und wirtschaftlicher Einsetzbarkeit in Elektrofahrzeugen validiert werden soll. Es soll gezeigt werden, dass wesentliche Vorteile erzielt werden können. Dazu gehören eine momentane Spannungsfreischaltung des Bordnetzes bei Stillstand oder Unfall, eine Reduzierung des Filter- und Verkabelungsaufwandes und somit eine Gewichtsreduktion sowie eine erhöhte Lebensdauer der Batterien. Die wirtschaftliche Verwertung kann über eine Lizenzvergabe an Zulieferer der Automobilindustrie erfolgen.