E/E PKW | News zur EEHE Fachtagung in Bamberg

Leistungselektronik für Elektro- und Hybridfahrzeuge

Schwerpunkt Lebensdauer und Zuverlässigkeit

Termin: 27. – 28.02.2018 in München

Leitung: Dr. Wolfgang Wondrak, Leistungselektronik Vorentwicklung, E-Motorenentwicklung und Leistungselektronik, Daimler AG, Sindelfingen

Leistungselektronik ist eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Elektromobilität. Die Umgebungsanforderungen im Automobil sind teilweise sehr verschieden von der Industrieelektronik. Zuverlässige und effiziente Komponenten für diese Anforderungen sind Grundvoraussetzungen für die Marktakzeptanz.

Warum Sie diese Veranstaltung besuchen sollten
In dem Seminar werden, ausgehend von den Grundlagen für eine robuste Auslegung und zuverlässigen Aufbau von Leistungsmodulen (Eigenschaften und Ausfallmodi), die Herausforderungen bei Leistungsmodulen und Invertern für die Elektrotraktion vorgestellt. Weiterhin werden aktuelle Lösungen und neue Entwicklungen bei Aufbautechnologien und Bauelementen diskutiert, die hinsichtlich Robustheit, Wirkungsgrad und Baugröße deutliche Vorteile versprechen. Den Teilnehmern wird dargelegt, welche Möglichkeiten zur Verbesserung der Zuverlässigkeit durch verbesserte Monitoringfunktionen und Schaltungskonzepte bestehen.

Weitere Informationen finden Sie unter:
www.hdt.de/W-H010-02-401-8

Hochvolt Steckverbinder im Automobil

Termin
am 28.02.2018 in Essen

Leitung
Markus Eckel, TE Connectivity Germany GmbH, Bensheim und Uwe Hauck, TE Connectivity Germany GmbH, Bensheim

Die Teilnehmer erhalten einen kompakten und praxisorientierten Einstieg in die Welt der Hochvolt Steckverbinder im Bereich der Kfz-Anwendung.

Warum Sie diese Veranstaltung besuchen sollten
Es werden die konstruktiven Besonderheiten von HV-Verbindungssystemen, wie Luft- und Kriechstrecken, Werkstoffauswahl, Berührungsschutzmaßnahmen, Schirmung, Interlock und auch elementare kontaktphysikalische Voraussetzungen vermittelt. Die Anschlusstechnik bildet einen weiteren Schwerpunkt. Weiterhin wird dargestellt, welche Test- und Analyseverfahren bei Steckverbinderherstellern zur Sicherstellung von Qualität und Zuverlässigkeit im heutigen Spezifikationsumfeld erforderlich sind.

Die Anmeldung und weitere Informationen finden Sie unter:
www.hdt.de/W-H010-02-420-8

48V Bordnetz im Automobil

Grundlagen, Komponenten, Auslegung und Anwendungen

Termin
am 15.03.2018 in München

Leitung
Prof. Dr.-Ing. Heinz Rebholz
Professor für Leistungselektronik und elektrische Antriebstechnik an der HTWG Konstanz

48V Bordnetze in modernen Kraftfahrzeugen ermöglichen neben einer signifikanten CO2 Reduktion den Einsatz von elektronischen Hochstromverbrauchern. Funktionen die bisher nur mechanisch darstellbar waren, lassen sich mit erhöhter Leistung und Zuverlässigkeit als elektrische Nebenaggregate ins Fahrzeug integrieren. Neben der mittlerweile hohen Verfügbarkeit an Komponenten benötigt das 48V Bordnetz im Vergleich zu Hochvoltsystemen nur geringe Sicherheitsmaßnahmen, wodurch eine schnelle und unkomplizierte Integration in die Fahrzeugumgebung möglich ist.

Warum Sie diese Veranstaltung besuchen sollten
Die Teilnehmer erhalten einen Einblick über den aktuellen Entwicklungsstand moderner 48V Systeme und deren Einsatzgebiete. Es werden allgemeine Kriterien zur Auswahl der Bordnetzstruktur erarbeitet und die verfügbaren Standardkomponenten bewertet. Prüfverfahren zur Qualifikation der Komponenten werden abgeleitet sowie die wichtigsten Punkte bei der Fahrzeugintegration erarbeitet.

Die Anmeldung und weitere Informationen finden Sie unter:
www.hdt.de/W-H010-03-676-8

BATTERIETAGUNG 2018

am 09. -11.04.2018 in Münster
Weitere Informationen finden Sie auf: www.battery-power.eu

Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen

Termin
am 30.11. – 01.12.2017 16:00 in Essen

Leitung
Marco Jung, Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, Kassel
Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens, Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik, Leibniz Universität Hannover

Die Einführung der Elektromobilität wird nur erfolgreich sein, wenn kostengünstige und zuverlässige Fahrzeuge zur Verfügung stehen. Eine wesentliche Schlüsseltechnologie hierfür ist die Leistungselektronik. Sie sorgt nicht nur für einen effizienten Antrieb, sondern ermöglicht auch eine einfache und komfortable Netzanbindung zur Ladung der Fahrzeugbatterie sowie eine effiziente Versorgung der Nebenaggregate.

Warum Sie diese Veranstaltung besuchen sollten
Das Seminar bietet einen Überblick über die komplette Bandbreite der Leistungselektronik in Elektrofahrzeugen. Dabei werden nicht nur die Grundlagen der einzelnen DC-DC-Wandler, des Antriebswechselrichters, der Ladetechnik und deren Bauteile behandelt. Vielmehr sollen dem Seminarteilnehmer auch Wissen und Einblicke über den Tellerrand hinaus, d.h. zu Antrieb, Batterie und Netz vermittelt werden.

Inhalt

  • Einführung und Systemüberblick zur Leistungselektronik im E- und Hybridfahrzeug (45 min)
  • Batteriesystem und Eigenschaften (90 min)
  • Elektrische Maschinen als Last für den Antriebswechselrichter (90 min)
  • Grundprinzipien leistungselektronischer Stellglieder (45 min)
  • Leistungshalbleiter und Zuverlässigkeit (90 min)
  • Wechselrichter (90 min)
  • Batterieladesysteme (90 min)
  • Netzanbindung (45 min)
  • Bordnetz und DC-DC-Wandler (90 min)

Die Anmeldung und weitere Informationen finden Sie unter:
www.hdt.de/W-H010-11-913-7

6. Tagung
eehe – Elektrik, Elektronik in Hybrid- und Elektrofahrzeugen und elektrisches Energiemanagement
am 17. – 18.05.2017 in Bamberg

Die Leistungsfähigkeit von 12V-Bordnetzen hat endgültig die Grenze der Leistungsfähigkeit erreicht. Mit den ersten Serienanläufen von Fahrzeugen mit einer zusätzlichen Spannungsebene auf 48V kündigen den Wandel zu einem flächendeckenden Einsatz von Zwei-Spannungs-Bordnetzen in Kraftfahrzeugen an. Das Basissystem mit Starter-Generator, 48V-Li-Ion-Batterie und DC/DC-Wandler wird nach neuesten Marktprognosen in den nächsten Jahren eine schnelle Markteinführung erleben. Trotz der ursprünglich prognostizierten hohen Kosten ist eine weitgehende Marktdurchdringung zu erwarten, denn auf die damit verbundene Reduzierung der CO2-Emissionen kann kein Hersteller verzichten.

Durch die Verlagerung von Hochleistungsverbrauchern von 12V auf 48V und die Einführung von neuen Funktionen auf der 48V-Ebene wird sich eine Funktions- und Kompontenlandschaft auf 48V entwickeln, die auch eine Querwirkung auf die E/E-Architekturen von hochelektrifizierten Fahrzeugen wie Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen haben wird.

Die Teilnehmer der Tagung „eehe – Elektrik, Elektronik in Hybrid- und Elektrofahrzeugen und elektrisches Energiemanagement“ am 17.-18. Mai 2017 in Bamberg treffen alle Akteure zu diesem wichtigen Zukunftsthema der Automobilentwicklung auf einer einzigen Tagung. Eine begleitende Fachausstellung rundet das Programm ab. Wie in den Vorjahren wird die Veranstaltung zweisprachig mit Simultanübersetzung angeboten.

Alle Informationen zur Tagung finden Sie unter www.eehe.de

Ihr Ansprechpartner für diese Pressemeldung:
Dipl.-Ing. Bernd Hömberg
Leiter Fachbereich Automobil Elektronik
Telefon +49 2 01 – 18 03-249
E-Mail b.hoemberg@hdt.de

Über das HDT
Das Haus der Technik (HDT) versteht sich als Plattform für Wissenstransfer und Weiterbildung auf höchstem Niveau. Mit weit über 80 Jahren Erfahrung als unabhängiges Weiterbildungsinstitut für Fach- und Führungskräfte stellt es sich als eine der führenden deutschlandweiten Plattformen für innovationsbegleitenden Wissens- und Know-how Transfer in Form von fachspezifischen Seminaren, Symposien und Inhouse-Workshops dar.

Der Grundgedanke seiner Gründerväter ist dabei in seiner modernen Variante immer noch präsent: Unternehmen im Wettbewerb durch Dienstleistung rund um den wissensbasierten Arbeitsplatz zu unterstützen.
Das HDT verbindet Wissenschaft und Forschung mit der Wirtschaft. Als Partner der RWTH Aachen sowie der Universitäten Bonn, Braunschweig, Duisburg-Essen und Münster pflegt das HDT engen Kontakt zu Unternehmen und Forschungseinrichtungen und präsentiert sich somit als Forum für Austausch von Wissen und Erfahrung.

www.hdt.de

Dates
07.02.2017 (09:00) – 08.02.2017 (17:00)
in Garmisch-Partenkirchen (Dorint Resorts)

Chairman
Dipl.-Ing. Andreas Sehr
FEV GmbH, Aachen

Why you should attend this event

The conference will tackle various of these aspects, reviewing the state of the art and introduce interesting VCR solutions, among others the FEV VCR con-rod, with reference to different technical applications.

Apart from the deep insides into latest VCR Research and developments this new platform offers multiple opportunities for mutual exchange with reputable industry representatives and engineering experts.

Topic

The ongoing trend of downsizing and boosting of gasoline engines has already achieved impressive results however leads to an increased tendency of combustion knock at higher engine loads. Varying the compression ratio during engine operation is one measure to avoid this limitation and to enable the demand for increased torque and power with an improved fuel consumption in the entire engine map.

Varying the compression ratio on diesel engines results in reduced peak firing pressures and temperatures, beneficial for lowered thermo-mechanical stress and reduced engine-out pollutant emissions. This enables two different opportunities for VCR application. First option is to extend the power output on an already PFP limited base engine. Alternatively: Rightsizing the bearing dimension according the reduced peak firing pressure enables friction reduction and finally an improved fuel consumption. On top of these mechanical advantages, VCR provides potential to lower engine-out NOx under higher operating loads, important for optimal compliance of future RDE demands.

Dual fuel engines suffer from the compromise for the compression ratio. E.g. marine engines require a low compression ratio for the gas application while running most of the time on heavy fuel oil (HFO) where the high compression ratio would enable fuel consumption and operator cost reduction. Varying the compression ratio during engine operation is one measure to optimize efficiency for the different fuels.

Mehr Informationen und Anmeldung

The presented propulsion concept targets the market between the 48 volt starter generator systems and high voltage hybrid systems. The demonstrator vehicle has an attractive cost/benefit ratio and increases its significance by the usage of a manual gearbox. In order to enable both CO2 savings and good drivability, in a holistic approach, a high power density gasoline engine has been combined with a 48 volt P2-hybrid system. The low end torque of the internal combustion engine is enhanced by an electric torque support allowing for an effective downspeeding. The central component of the P2 system is a hybrid module that provides an increased regeneration potential and an optimized operating strategy which enables a decrease in CO2 emission. The P2 system is in particular characterized by an axial-parallel arranged e-machine that is connected with the powertrain and an air conditioning compressor via a belt drive. Other ingredients include an automated drive clutch „K1“ and another clutch „K0“ for the decoupling of the combustion engine from the powertrain. The opportunity to offer an electric air conditioning without additional costs and moreover purely electric driving at low speeds are two of the most attractive functions of this P2 hybrid electric vehicle. With the e-drive option in particular the basis for automated parking is set also with manual transmissions. Finally the possibility of a comfortable engine start with the 48 volt e-machine, similar to a starter generator system, is maintained. Various maneuvers are considered and compared in a standard drive cycle with regards to functionality and drivability. Especially the experience of electric driving is assessed for this 48 volt P2 hybrid vehicle. Crucial for the success of this new concept is a completely new 48 volt P2-focused drive strategy and an energy management system that provides the foundation for the discussed 48 volt based functionalities.

Autor: Dr. Stefan Lauer
Co-Autoren:
Friedrich Graf (Dipl.-Ing.), Continental, Regensburg;
Dipl.-Ing. Moritz Springer, Ford Werke GmbH, Cologne;
Dipl.-Ing. (FH) Stefan Wechler, Schaeffler Technologies AG & Co.KG, Herzogenaurach

Weitere Informationen zum Autor

Die Einführung der CO2 Emissionsgrenzen in Europa sowie der Anstieg der installierten elektrischen Leistung in zukünftigen Fahrzeugen sind Auslöser für die Entwicklung neuer Systemlösungen. Das 12/48 V Bordnetz ist ein Ergebnis dieser Entwicklung. Durch die Erweiterung des 12 V Netzes um eine weitere 48 V Spannungsebene bestehend aus E-Maschine, Batterie und DC/DC können neue Funktionen realisiert werden, die die Einhaltung der geforderten Emissionsgrenzen unterstützen. Zudem steht mehr Leistung für die Versorgung von Verbraucher zur Verfügung. Bereits in den kommenden Jahren wird eine erste Variante der 12/48 V Bordnetzarchitektur von einigen Fahrzeugherstellern in Serie gebracht. Die erhöhte Rekuperationsleistung /-energie eines 48 V Systems im Vergleich zu einem heutigen 12 V System trägt dabei entscheidend zur Reduzierung der CO2 Emissionen bei, da diese Energie nicht über den Verbrennungsmotor erzeugt werden muss. Des Weiteren können durch die zusätzlichen Systemfreiheiten neue Fahrfunktionen, wie Coasting, eBoost und eLaunch, umgesetzt und die CO2 Emissionen weiter gesenkt werden. Der Erweiterung der Fahrfunktionen steht jedoch der steigende Grad der Elektrifizierung gegenüber. Zukünftige Bordnetze sollen mit weiteren elektrischen Komponenten, wie zum Beispiel dem elektrischen Klimakompressor, dem elektrischen Heizkatalysator oder einem elektrischen Kompressor, ausgestattet werden. Die heutige Auslegung von 48 V Systemen ist meist auf CO2 Reduzierung optimiert. Werden diesem System weitere elektrische Verbraucher hinzugefügt, kann dies zu einer Erhöhung der CO2 Emissionen führen und zu einer Destabilisierung des Bordnetzes führen. Zur Ermittlung der Querbeziehungen zwischen dem steigendem Funktionsumfang und der steigenden Elektrifizierung von Nebenverbrauchern wurden sowohl Simulationen als auch Messungen an einem 48 V P2 Hybridfahrzeug, bei unterschiedlichen Fahrsituationen und mit variierendem Bordnetzverbrauch, durchgeführt. Basierend auf diesen Ergebnissen werden die Grenzen und Möglichkeiten von zukünftigen 12/48 V Bordnetzen genauer betrachtet, analysiert und im Rahmen des Vortrages dargestellt.

Autor: M. Eng. Stephanie Preisler
Co-Autor: Rainer Knorr
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The future of driving will be increasingly electric. The next step will be 48V Mild Hybrid cars. Based on moderate costs and good CO2 saving benefit/cost ratio this allows a high number of cars to be using this system, thus reducing the total CO2 fleet emission substantially. The P0 Hybrid configuration, with the electric machine mounted similar to conventional alternators, allows easy integration in existing powertrains, because there is only little more space needed for the bigger electrical machine and for the water cooling, but it does not increase the length of the powertrain. Therefore it is an advantageous hybridization method for comparatively quick implementation in many car models or platforms. Passive engine-off coasting is known already without 48V Mild Hybrid Systems as an efficient CO2 saving measure in real driving. It is known to save less in WLTP, but unfortunately it does not allow emissions savings in NEDC. On the other side, active coasting, where an electric machine drives the car to hold the speed at a constant level, allows emission savings both in real driving and in test WLTP and NEDC test cycles. But for P0 Hybrids, active coasting requires dragging the internal combustion engine, what at first sight doesn´t seem to be efficient , considering the engine drag losses. Using car energy simulations, we demonstrate that a combination of active and passive coasting in a 48V Mild Hybrid car with P0 configuration saves substantially more fuel and reduces more CO2 emission than other utilization methods of the recuperated energy, such as active or passive coasting alone, or electric torque assist, or consumption of the energy in the electric 12V system. The influence of design variables like e.g. battery size, driving cycles and load scenarios is also evaluated and discussed. Validation of the simulation results is demonstrated by tests on an energy management test stand.

Autor: Dr.-Ing. André Körner
Co-Autor: Sebastian Kahnt
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