Neue Bord­netz­ar­chi­tek­turen machen E-Fahr­zeuge zuver­läs­siger und sicherer

Nach zwei­jäh­riger Lauf­zeit wurde das Forschungs­pro­jekt REDSEL erfolg­reich abge­schlossen. Im Fokus stand die Entwick­lung einer redun­danten Hoch­volt‑/​Nieder­volt‑Bord­netz­ar­chitektur, die eine flexible und ausfall­si­chere Ener­gie­ver­sor­gung in Elek­tro­fahr­zeugen ermög­licht. Durch diesen Ansatz kann lang­fristig auf die klas­si­sche Nieder­volt­bat­terie im Elek­roauto verzichtet werden.

„Die entwi­ckelten Tech­no­lo­gien schaffen die Grund­lage für leich­tere und robus­tere Bord­netz­sys­teme und leisten damit einen wich­tigen Beitrag zur Weiter­ent­wick­lung der Elek­tromobi­lität – bis hin zu zukünf­tigen auto­nomen Anwen­dungen“, erklärt DI Albert Frank, Projekt­leiter bei Silicon Austria Labs.

Tech­no­lo­gi­sche Inno­va­tionen für robuste Bord­netz­ar­chi­tek­turen

Kern von REDSEL ist eine redun­dante System­ar­chi­tektur mit aktivem Balan­cing zwischen zwei Hoch­volt­bat­te­rien, die eine gleich­mä­ßige Last­ver­tei­lung sicher­stellt und die Betriebs­si­cher­heit deut­lich erhöht. Ergänzt wurde dies durch die Entwick­lung eines Leis­tungs­elek­tro­nik­wand­lers mit mehreren Eingängen, der dank eines neuar­tigen magne­ti­schen Inte­gra­ti­onskon­zepts beson­ders kompakt, effi­zient und platz­spa­rend reali­siert werden konnte.

Tech­no­lo­gisch setzte das Projekt auf modernste Halb­lei­t­er­lö­sungen: Auf der Hoch­volt­seite kamen 750‑V‑Sili­zi­um­karbid‑MOSFETs (CoolSiC™) zum Einsatz, auf der Nieder­volt­seite erst­mals OptiMOS™‑7‑Bauele­mente mit 30 V, die gegen­über bishe­rigen 40‑V‑Lösungen signi­fi­kante Effi­zi­enz­vor­teile bieten. Verbes­serte Bord­netz­spe­zi­fi­ka­tionen moderner Elek­tro­fahr­zeuge ermög­lichten den sicheren Einsatz dieser frühen Entwick­lungs­muster.

Darüber hinaus wurde eine neue Sicher­heits­ar­chi­tektur für Um‑ und Abschalt­funk­tionen entwi­ckelt, die mecha­ni­sche Relais durch Halb­leit­erschalter ersetzt. Dies erhöht die Zuver­läs­sig­keit, redu­ziert Bauraum und Gewicht und erhöht Betriebs­si­cher­heit des Systems.

Starke Indus­trie‑Forschung‑Koope­ra­tion als Erfolgs­faktor

„REDSEL ist ein ausge­zeich­netes Beispiel wie neue inno­va­tive System­lö­sungen durch die Koope­ra­tion von wissen­schaft­li­chen und indus­tri­ellen Part­nern entstehen. Der entwi­ckelte System­de­mons­trator zeigt eindrucks­voll, wie neue Bord­netz­ar­chi­tek­turen künftig sicherer und skalier­barer umge­setzt werden können“, betont DI Ernst Katz­maier, Projekt­leiter bei Infi­neon Tech­no­lo­gies Austria.

Weitere Informationen auf der Webseite von Silicon Austria Labs.