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Bordnetz

Was Relais im neuen 2-Spannungs-Bordnetz leisten müssen

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TE Connectivity

Viele Relais können schon 48 V schalten

TE Connectivity bietet schon heute eine Vielzahl von Relais die eine 48-V-Schaltfähigkeit aufweisen. Für die Auswahl des entsprechenden Relais der zu schaltenden 48 V Last sollten zumindest folgende Parameter bekannt sein:

  • Einschaltstrom,
  • Ausschaltstrom,
  • Induktivität der Last,
  • max. Einschaltdauer der Last,
  • realistische Anzahl von Schaltspielen.

Mit diesen Werten kann der Applikationsingenieur dann eine Vorauswahl aus dem vorhandenen Portfolio treffen, bzw. zusammen mit der Produktentwicklung an den kundenspezifischen Lösungen arbeiten.

TE Connectivity bietet hierfür, überwiegend für hybrid und rein elektrische Antriebe mit einem 450 V Bordnetz entwickelte Relais an, die natürlich auch 48-V-fähig sind (Bild 6). Einzige Ausnahme ist das Vorlade-Relais Mini K HV, das das zu- und Abschalten der Antriebsbatterie in Schaltgeräten für Hybrid- und E-Fahrzeuge unterstützt. Es übernimmt unmittelbar vor der Betätigung des Batterie-Hauptrelais die Ladung der Zwischenkreiskapazitäten über einen Vorladewiderstand, um die Hauptrelaiskontakte vor hohen Einschaltströmen zu schützen. Es ist für das kurzzeitige Führen und Schalten von Strömen bis 20 A bei Systemspannungen bis 450 V ausgelegt.

Der breitbandige Einstieg der OEM‘s ist bis heute nicht vollzogen. Es bleibt bisher bei einigen wenigen Applikationen wie der Wankstabilisation und der elektrischen Turbo-Unterstützung.

Literaturhinweise:

[1] F. Schmidt, R. Blümel, W.-D. Blauensteiner: Entwicklung künftiger Bordnetz-Architekturen auf Basis der Spezifikation des Zweispannungsbordnetzes 42 V/14 V, Elektronik im Kraftfahrzeug, VDI Berichte 1415, VDI Verlag, 1998; Seite 1117 bis 1131.

[2] G. Hehn, T. Kuther, Batteriemanagementsystem für das neue 48-V-Automobil-Bordnetz Elektronikpraxis – Automotive Electronics, 5.12.2013.

[3] A. Keil, W.A. Merl, E. Vinaricky: Elektrische Kontakte und Ihre Werkstoffe. Springer Verlag, 1984.

[4] T. Mützel; Umicore AG & Co. KG, Hanau, Deutschland; Physikalische Grundlagen und Lösungsansätze zum Schalten von Gleichströmen. 21. Albert Keil-Kontaktseminar 2011; VDE Fachblatt 67.

[5] Stammberger, Schaltverhalten von DC-Lichtbögen unter Luftbeblasung.

[6] R. Friedrich, BMW Group, Das 48 V Bordnetz, Pflicht oder Kür? Gastvortrag an der TU Berlin 31.1.2013.

[7] P. Speitzer, T. Kuther: Welche Relais sich für das 48-V-Zweispannungs-Bordnetz eignen. Elektronikpraxis, Bordnetz 13.05.2014.

[8] Dr. tech. T.J. Schöpf, Prof. W. Rieder, Auswirkungen von Bordspannungen größer 12 Vdc auf heutige Automobilrelais; Albert-Keil-Kontaktseminar 22.-24.9.1999.

[9] Handbuch Lithium-Ionen Batterien, Springer Verlag Berlin Heidelberg 2013, Hrsg. R. Korthauer.

[10] J. Schultheiß, Untersuchung der Schaltfähigkeit und der Lebensdauer verschiedener vorhandener Brückenrelais in Bezug auf 42-V-Applikationen mittels Experiment und Simulation; TE Connectivity Internal Report.

[11] Dr.-Ing. P. Birke; Michael Schiemann; Future demands on batteries – a Tier 1 point of view. SK Continental E-motion Germany GmbH; Presentation 12 .11.2013.

* Dr. Dietmar Tschierse arbeitet als Applikationsingenieur bei TE Connectivity in Berlin.

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