Home > news > Peripherie: Überstromschutz in E-Fahrzeugen

Peripherie: Überstromschutz in E-Fahrzeugen

An der Fakultät für Maschinenbau der FH Landshut wurde unter der Führung von Prof. Dr.-Ing. Franz Prexler in nur 18 Monaten aus einem 2,2 Tonnen schweren Luxus-SUV (BMW X5) ein echter Plug-In-Hybrid mit Range-Extender entwickelt, der sich problemlos an einer Steckdose aufladen lässt. Nun wurde das fahrbereite Fahrzeug in Landshut der Öffentlichkeit vorgestellt.

mbl_x5 Das Herzstück des MBL X5 Hybrid ist ein 400Vdc Akkumulator, bestehend aus 4.800 Einzelzellen mit moderner Lithium-Ionen-Technik, der die beiden Elektromotoren und alle Nebenaggregate des Fahrzeugs mit Strom versorgt. Als Überstromschutz sind in den Zuleitungen Sicherungen von Ferraz Shawmut zwischengeschaltet.

Dipl.-Ing. Björn Asmussen von Ferraz Shawmut, der das Projekt betreute, erklärt die technische Herausforderung: “Bei einem Hybridfahrzeug handelt es sich um eine Gleichspannungsanwendung, bei der zum einen aufgrund des fehlenden Nulldurchgangs das Löschen des Lichtbogens in der Sicherung schwieriger ist als bei Wechselspannung. Zum zweiten sind die prospektiven Kurzschlussströme relativ gering. Deshalb kamen Sicherungen mit einer ausgesprochen flinken Charakteristik zum Einsatz. Andererseits sind die extreme Wechsellast und die hohe Umgebungstemperatur, die eine vorzeitige Alterung der Sicherungskomponenten bewirken, zu beachten.”

x5_batteryUm die Batterie zu schützen, entschied man sich für zylindrische Sicherungen mit 30A zur Abschaltung von Zellkurzschlüssen der in Stacks verschalteten Lithium-Ionen Zellen. Dabei wurden jeweils 2 Stränge zusammen auf eine Sicherung geschaltet, ausgelegt auf einen minimalen Kurzschlussstrom von 100A je Strang. Die beiden Elektromotoren des Herstellers Brusa wurden mit 2 Sicherungen à 300A Nennstromstärke ausgestattet, die für 500Vdc bei einer Zeitkonstante von L/R <= 10ms geeignet sind. Neben der Lithium-Ionen Batterie und den Motoren wurden auch weitere Komponenten wie die Ladegeräte und der APU-Abgang mit Ferraz Shawmut-Sicherungen geschützt. Dazu gehören auch die DC/DC-Wandler, welche die von der Batterie erzeugte Gleichspannung von 400 Volt auf die 14Volt einer normalen Autobatterie umwandeln. Aus Platz- und Gewichtsgründen wurden im MBL X5 ausschließlich Sicherungen mit äußerst kompakten Baugrößen verwendet.
Mehr zu Ferraz Shawmut

  1. Bisher keine Kommentare
  1. Bisher keine Trackbacks