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Limits and opportunities of the future 12/48 V powenet

Author: M. Eng. Stephanie Preisler Co-author: Rainer Knorr Further Information about the author 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 […]

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Components, systems and architectures and design tools for Micro up to Full Hybrid, Plug-in-Hybrid and Electric Vehicles

Author: Dr. Stefan Lauer Co-authors: 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 Further Information about the author The presented propulsion concept targets the market between the 48 volt starter generator systems and high voltage hybrid systems. The demonstrator vehicle has […]

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Coasting Strategies for CO2 Emission Reduction of P0 Hybrid cars

Author: Dr.-Ing. André Körner Co-author: Sebastian Kahnt Further Information about the author 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 […]

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Examination of fault-tolerant on-board power supply topologies

Author: Fabian Schipperges Co-authors: tbd Further Information about the author Die Entwicklung und zunehmende Integration von Fahrer-Assistenz-Systemen bis zu Funktionsumfängen, die (hoch-)automatisiertes Fahren ermöglichen, bedingen die simultane Entwicklung neuartiger Energiebordnetze, die den erhöhten Anforderungen der Bordnetzverfügbarkeit gerecht werden. Das Energiebordnetz ist – stärker denn je – Teil einer sicherheitsrelevanten Infrastruktur. Insbesondere im irregulären Fahrbetrieb und […]

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System design of the electric powertrain of hybrid electric distribution vehicles

Author: Johannes Maiterth Co-authors: Dipl.-Ing. Peter Methfessel, VKA, RWTH Aachen University, Dr.-Ing. Edoardo Pietro Morra, FEV GmbH, Aachen Further Information about the author In the European Union trucks, busses and coaches produce around 25 % of the CO2-emissions from road transport. Because of increased road freight traffic, the CO2-emissions rose by 36 % between 1990 […]

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Development of Powertrain Electronics in Hybrid and Electric Vehicles

Author: Ahad Ahmed Buksh Further Information about the author A securely connected self-drive car aims to reduce its global CO2 footprint. At the moment, a lot of efforts are put in by the automotive industry to manufacture cars for a greener environment. Besides, Tesla’s breakthrough of elegant EVs is motivating vehicle OEMs like BMW, Volkswagen, […]

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Characterization, Mission Profile Analysis and Calorimetric Loss Measurement of a SiC Hybrid Module for Main Inverter Application of Electric Vehicles

Author: M.Sc. Ajay Poonjal Pai Co-authors: Dr. Tomas Reiter, Prof. Martin März Further Information about the author This paper evaluates the benefits of replacing the Si diodes of a commercial IGBT module for the main inverter application of an electric vehicle with SiC diodes, leaving the other components of the package and the system unchanged. […]

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GaN Power Semiconductors in DC/DC Converter Designs for Battery Storages

Author: Uwe Beher Further Information about the author Neuartige auf dem Markt verfügbare Leistungshalbleiter ermöglichen aufgrund der geringen Schalt- und Bahnverluste neuartige Ansätze für das Design von DCDC-Wandlern für Batteriespeicher. Hierzu zählen insbesondere GaN-Transistoren, die mit den Nennspannungen von 100V und 600V im Fahrzeug sowohl auf der Hochvolt- als auf der Niedervoltebene ein-gesetzt werden können. […]

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Sensor minimal Battery Cell Observer within a Stack including Cell-Balancing

Author: Philip Dost Co-author: Constantinos Sourkounis Further Information about the author Despite the battery cells itself, the electronics, especially sensors make about 10 % of the system costs and volume in automotive applications. As the cell price and volume is decreasing, the amount of cells will increase within a Battery Electric Vehicle (BEV). Accordingly the […]

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Fault detection and localisation in automotive power supply systems by continuously comparing measured data and simulated data with fault model consideration

Author: Michael Kiffmeier Co-author: Prof. Dr.-Ing. Stephan Frei Further Information about the author Das Kfz-Energiebordnetz ist heute aufgrund zunehmend voranschreitender Elektrifizierung und durch das Einbringen neuer Funktionen in bestehende Kfz-Architekturen deutlich komplexer als noch vor einigen Jahren. Diese Zunahme an Komplexität birgt das Risiko einer erhöhten Fehler- und somit Ausfallwahrscheinlichkeit. Kurzschlüsse, Leitungsbrüche, das unbeabsichtigte Öffnen […]

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Self-adaptive battery management system with self-learning appication during the runtime

Author: Philip Dost Co-authors: Carsten Bindig, Constantinos Sourkounis Further Information about the author BATman is a low power Battery Managment System, which calculates important battery values like state of health, state of charge and state of function. BATman provides the user the opportunity of monitoring the state of the cars battery during the runtime. The […]

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EValuation – Smartphone App to EValuate the individual opportunities for the Application of Electric Vehicles

Author: Philip Dost Co-authors: Christoph Degner, Constantinos Sourkounis Further Information about the author Electromobility is a promising way of locomotion for eco-conscious, future-oriented users. The popularity of electrically powered vehicles increases. Manufacturers offer innovative concepts and promise their customers to reduce the operation and energy costs by buying their products. However, it is difficult to […]

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Opel Ampera-e: Battery and Propulsion Train

Author: Manfred Herrmann Co-authors: Markus Demmerle, Roland Matthé Further Information about the author Opel bringt das neue Elektrofahrzeug Ampera-e 2017 auf den Markt. Das kompakte Fahrzeug bietet eine sehr grosse elektrische Reichweite von bis zu über 500 km (NEDC) und dynamische Fahrleistungen mit sportlichen Beschleunigungswerten. Das Paper wird den elektrischen Antrieb und die Optimierungsschritte insbesondere […]

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E-Systems for Autonomous Driven Vehicles

Author: Dr. Antoni Ferré Further Information about the author The evolution of complexity in automotive electric/electronic systems for forthcoming autonomous driven vehicles shows the need of re-thinking architectures, specially focused on modularity and scalability for cost-efficient vehicle implementations. In order to build actually safe and secure autonomous driven vehicles, three main aspects need to be […]

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Thermal Analysis of Cooling Effects of Different Cooling Principles in a 48 V Automotive Battery Module

Author: M.Sc. Ziyi Wu Co-author: Hans Kemper Further Information about the author – MOTIVATION- Individual batteries have their own operational temperature ranges, which shall be respected to avoid both damaging of the cells and shortening of the cycle life. In terms of the Li-Ion cells, many of them do not function well above 60 °C. […]

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Safety Testing for xEV Batteries ? Comparison of Test Standards and Validation Procedures

Author: Dipl-Ing. (FH) Alexander Stadler, Project Management at TÜV SÜD Battery Testing GmbH, Garching, Germany Further Information about the author BIOGRAPHY Mr. Alexander Stadler is project manager at the TÜV SÜD Battery Testing GmbH in Garching in Germany. After graduating at Hochschule Karlsruhe he worked for several years at the European Research Organization CERN in […]

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Decision based coordination of a double voltage network

Author: B.SC. Anton Renner Co-authors: Konrad Paul, Joachim Fröschl, Julian Taube, Hans-Georg Herzog Further Information about the author Seit der Pionierzeit Robert Boschs, der 1913 mit dem „Bosch-Licht“ das erste Energiebordnetz für Automobile als Nachrüstset auf den Markt brachte, stieg der Energiebedarf im Bordnetz mit dem Voranschreiten der Technik und den Kundenwünschen kontinuierlich an. Moderne […]

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The graphical representation of complex cybernetic systems

Author: Dipl.Ing. Joachim Fröschl Co-author: Prof. Dr.-Ing. Hans-Georg Herzog Further Information about the author Moderne Kraftfahrzeugbordnetze zeichnen sich durch eine steigende Vielzahl von elektrischen / elektronischen Systemen zur Darstellung kundenwerter Funktionen aus. Neben der Anzahl der Systeme steigt deren Vernetzung und somit die Komplexität des Gesamtsystems erheblich. Mit der Einführung des kybernetischen Energie- und Leistungsmanagements […]

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GridCON ? Concept of a Grid-Connected, Fully Autonomous Electric Agricultural Machine

Author: Dr.-Ing. Nicolai Tarasinski Co-author: Julian Daubermann, M.Sc. Further Information about the author Zur Steigerung von Produktivität und Nachhaltigkeit bei der Feldbearbeitung wird eine autonome Landmaschine vorgestellt, welche über eine elektrische Leitung aus dem Energienetz gespeist wird. Die Energie wird durch speziell entwickelte Mittelspannungstechnik effizient auf das Fahrzeug übertragen. Zur Integration der elektrischen Leitung in […]

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High-precision, High-dynamic Emulation of Lithium-Ion Cells for the Entire Battery Life Cycle

Author: Matthias Puchta Co-authors: Franz Dengler, MicroNova AG; Dr. rer. nat. Michael Schwalm, Fraunhofer IWES; Further Information about the author The most widely used simulations of lithium-ion batteries are based on simple circuit diagrams und characteristics. Such models are only valid in specific ranges under specific operating conditions. For this reason typical challenges like the […]

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Control of an Electrical Machine and an Electrical Supercharger Based on 48 V with a Focus on Driving Performance

Author: Klaus Lüpkes Co-authors: Julien Pillas / Reiner Pätzold / Prof. Dr.-Ing. Bernard Bäker Further Information about the author Der Einsatz einer elektrischen Maschine auf 48 V Spannungslage im Antriebsstrang ermöglicht eine, verglichen mit Hochvolt-Systemen, kostengünstige Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs. Diese Verbesserung kann durch Brems-Rekuperation in Verbindung mit der Ablastung des Verbrennungsmotors und der Elektrifizierung von […]

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Practical report for the analysis of electrified passenger cars drive train concepts with regard to energy requirements, electrical range and CO2

Author: Dr. Werner Tober Further Information about the author In der Europäischen Union erfolgt eine kontinuierliche Entwicklung hin zu einer gemeinschaftlichen Energiestrategie, welche den drei Grundprinzipien der Nachhaltigkeit, Wettbewerbsfähigkeit und Versorgungssicherheit unterliegt. Die Verwendung heutiger Kraftstoffe im Straßenverkehr entspricht dabei nicht diesem Gedanken. Die europäische Gesetzgebung fordert daher die Erhöhung der CO2-freien Energiebereitstellung. Bereits im […]

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The Battery in the Electrical Vehicle System – a Comparison of Technologies

Author: Dr. Jörn Albers Co-authors: Dr. Christina Antonius, Ingo Koch Further Information about the author Zukünftige 12V-Bordnetze im PKW stellen höhere Anforderungen an die Batterie. Während in der Vergangenheit vor allem der Start des Verbrennungsmotors im Vordergrund stand, sind heutzutage bereits weitere Anforderungen an die Stabilität des Bordnetzes hinzugekommen. Schon für Start-Stop-Fahrzeuge, die seit Jahren […]

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Electrified PRIMOVE city bus: Functional safety through test drives and simulation

Author: Tobias Oeser Co-authors: Rolf Müller (Bombardier Primove GmbH), Christian Gnandt (TESIS DYNAware GmbH) Further Information about the author   Electro-mobility plays an increasingly decisive role in urban public transportation. Public bus services in particular are in focus because bus fleets around the world currently consist almost exclusively of vehicles with combustion engines. Implementing alternative […]

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Ultracapacitor/Lead-Acid Hybrid Energy Storage

Author: Stefan Werkstetter Co-author: Dr. Priya Bendale Further Information about the author Today´s modern vehicle energy distribution networks have high requirements with regards to both boardnet stability and power availability. Even though 48V systems are emerging slowly, the industry´s main focus is still on 12V applications. The ongoing electrification and addition of new features drives […]

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A universally valid artificial high-voltage network set-up for voltage ripple measurement ? a possible solution?

Author: Sören Schörle Co-Author: Herr Thomas Wersal Further Information about the author Der Einzug von Hybrid- und Elektrofahrzeuge in den weltweiten Straßenverkehr geht stetig voran, und damit steigt auch die Anzahl von Hersteller diverser Hochvolt (HV)-Komponenten. Im Fahrzeug hängen die verschiedensten Komponenten im selben HV-Bordnetz und müssen in diesem zeitgleich arbeiten können ohne sich gegenseitig […]

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FEV 48 V Mild Hybrid ? Optimization of BRM Operation Strategy in the 48 V Power Net

Author: Philip Griefnow Co-Authors: Savelsberg, Rene (RWTH Aachen University, 52074 Aachen, Germany), Stapelbroek, Michael, Dr.-Ing. (FEV GmbH, 52074 Aachen, Germany) , Peck, Rainer, Dr.-Ing. (Robert Bosch Starter Motors Generators GmbH, 70442 Stuttgart,  Germany), Trzebiatowski, Tobias, Dr.-Ing. (Robert Bosch Starter Motors Generators GmbH, 70442  Stuttgart, Germany) Further Information about the author Eine Schlüsseltechnologie um zukünftige Emissions- […]

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Volvo Cars strategy for electrification

Author: Dr. Mats Andersson Further Information about the author Volvo Cars’ strategy and approach for developing electrified vehicles is outlined together with a high level overview of the key technologies and configurations. The next solution on our journey to sustainability is the T5 Twin Engine FWD PHEV Powertrain based on the CMA (Compact Modular Architecture). […]

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12+12V and 12+48V: a modular approach for components and electric architectures

Author: Dr. Coppin Olivier Further Information about the author Among the various hybridization levels, the 12+12 volts affordable architecture represents the basic architecture allowing the benefits of hybridization, thanks to the energy recovery during braking. The 12+48V electrical architecture is an easy way to enhance 12+12V functionalities and enter deeper in the hybrid application field. […]

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Emulation of a predefined Impedance Behavior for High Voltage Electrical Distribution System Test Benches

Author: Luise Drüner Co-Authors: Dennis Kuhl, Prof. Ludwig Brabetz, Dr. Mohamed Ayeb More information about the author Mit der zunehmenden Komplexität elektrisch betriebener Fahrzeuge und dem Einzug neuer Hochleistungsverbraucher in das HV-Bordnetz steigen auch die Anforderungen an die Genauigkeit und Flexibilität der Prüfmittel. Um neue Verbraucher in Kombination mit bestehenden Bordnetzen zu prüfen, muss das […]

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Validation of new simulation-based non-stationary approach to represent customer-relevant, transient longitudinal dynamic maneuvers

Author: Stephan Schiffer More information about the author Um die zunehmend anspruchsvollen CO2-Vorgaben der EU in den gesetzlichen Verbrauchszyklen einzuhalten, setzen Automobilhersteller in konventionellen Fahrzeugen zunehmend auf eine Downsizing-Strategie. Diese Strategie bringt große Herausforderungen bei der kundenwerten Dynamikauslegung der Fahrzeuge mit sich. Durch das Downsizing teilt sich der instationäre Drehmomentaufbau des Verbrennungsmotors in zwei Phasen. […]

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Why are nanocrystalline soft magnetic materials first choice for EMI in automotive power electronic systems?

Author: Dr. Martin Ferch Further informationen about the author Due to a unique combination of excellent soft magnetic properties, nanocrystalline materials became increasingly important in numerous electrical power applications in the last decade. The main reason for that is, that they meet the requirements of todays and tomorrows advanced power electronic systems far better than […]

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