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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