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Sichere Stromversorgung für Shuttlebusse

Sichere Stromversorgung für Shuttlebusse

Im Rahmen des Verbund-Forschungsprojekts 3F (Fahrerlose und Fehlertolerante Fahrzeugsysteme) entwickelt die Finepower GmbH, ein international aktives Entwicklungs- und Vertriebsunternehmen mit Fokus auf Applikationen der modernen Leistungselektronik, ausfallsichere Gleichspannungswandler zur Versorgung von 12 V-Verbrauchern im 48 V-Bordnetz hochautomatisierter Fahrzeuge.

Fahrerlose Shuttlebusse sind ein wichtiger Bestandteil der Mobilität von morgen. Solche Fahrzeuge müssen hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit erfüllen. Sie können z.B. nur dann ohne Sicherheitsfahrer eingesetzt werden, wenn sie ihre Systeme kontinuierlich selbst überwachen und erkannte Störungen eliminieren, etwa durch redundante Auslegung sicherheitsrelevanter Komponenten. Bei kritischen Fehlern müssen die Bordsysteme in der Lage sein, das Fahrzeug selbsttätig in einen sicheren Zustand zu überführen, also bspw. kontrolliert anzuhalten. Zur Erfüllung dieser Anforderungen sind ausfallsichere Bordsysteme erforderlich. Deren Entwicklung ist ein zentrales Ziel des Forschungsprojekts 3F, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Ein weiteres Ziel ist es, durch eine fahrzeugweite Energieverteilung auf der 48 V-Spannungsebene die Kabelquerschnitte zu verkleinern und die Kosten für die Energieverteilung zu senken.

In diesem Verbundprojekt hat Finepower die Aufgabe übernommen, redundante und damit ausfallsichere Stromversorgungskomponenten zu entwickeln. Konkretes Ziel des Arbeitspakets 3 innerhalb des Forschungsprojekts ist die Entwicklung und Erprobung kompakter, passiv gekühlter DC/DC-Wandler. Der Zweck dieser 200 W-Einheiten ist es, aus der 48 V-Spannungsebene eine 12 V-Ebene abzuleiten und damit die Versorgung der einzelnen Verbraucher (Sensoren, Steuergeräte) sicherzustellen. Dabei stehen Anforderungen an Überlastfähigkeit der Wandler und der Implementierung von Sicherheits- und Diagnosefunktionen im besonderen Fokus. Einen weiteren Schwerpunkt bildet der Parallelbetrieb mehrerer Gleichspannungswandler zum Erreichen der geforderten Redundanz.

Zusätzlich wurde im Rahmen des Projektes noch ein flüssigkeitsgekühlter redundanter Hochvolt-Gleichspannungswandler mit einer Ausgangsleistung von 2 × 2,5 kW entwickelt, der die Spannung der Hochvolt-Traktionsbatterie auf das 48 V-Zwischennetz absenkt. Beteiligt an dem Verbundprojekt 3F sind die Robert Bosch GmbH (federführend) sowie die Finepower GmbH, die StreetScooter GmbH, die RA Consulting GmbH, das FZI Forschungszentrum Informatik und die RWTH Aachen.

Quelle: Finepower GmbH

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