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Sicherheitsstandards

Generisches Steuergerät für den variablen Einsatz im Elektrofahrzeug

10. Juni 2011, 14:40 Uhr | Von Sandra Stangl und Eric Schmidt

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Günstige Umsetzung der Sicherheitsanforderungen

Ebenfalls basierend auf der HY-TTC 90 wurde mit der Torque Supervising Unit (TSU) eine zusätzliche Überwachungseinheit entwickelt, die mittels Auswertung der elektrischen Signale verschiedener Einzelkomponenten im Antriebsstrang das tatsächlich erzeugte Drehmoment ermittelt und kontinuierlich überwacht. Im Fehlerfall überführt die TSU das Gesamtsystem in einen sicheren Zustand. Dieses Konzept ermöglicht eine schnelle und günstige Umsetzung der systemspezifischen Sicherheitsanforderungen bereits in der Prototypenphase, da Komponen-ten wie Antriebssteuergeräte und Leistungselektronik nicht zwangsläufig neu entwickelt werden müssen, um den Anforderungen der ISO 26262 gerecht zu werden. Die TSU wird bereits in einer Flotte von mehr als hundert Elektrofahrzeugen eingesetzt. Auch die Akasol-Engineering GmbH hat sich für eine Erweiterung ihres Batteriesystems, auf Basis eigener hochintegrierter Module, für die HY-TTC 90 als zusätzliche Sicherheitskomponente entschieden. Das Sicherheitssteuergerät wird als Batterie-Management-System-Master im Batteriekonzept verwendet, welches die übergeordnete Batteriesteuerung sowie die Überwachung aller sicherheitsrelevanten Funktionen übernimmt. Im Weiteren wird das thermische System der Batterie, das eine extrem kompakte Bauweise bei hoher Leistungsfähigkeit beinhaltet, angesteuert.

Auf Basis des Sicherheitsbaukastens wurde eine kundenspezifische Inverter Safety Unit (ISU) entwickelt. Sie ist unter Beibehaltung des Prozessorkerns als integraler Bestandteil des 106-kW-Umrichters DMC524 der Brusa Elektronik AG konzipiert. Die in das Gehäuse des Inverters integrierte ISU verfügt über spezielle Sensorik und entsprechende Algorithmen zur Ermittlung des Ist-Moments und zur unabhängigen Erkennung von Fehlern, die zur Verletzung der Sicherheitsziele führen könnten. Bei unzulässiger Abweichung zwischen Soll- und Ist-Moment wird der sichere Zustand des elektrischen Antriebsstrangs über innenliegende und externe Abschaltpfade eingenommen. Diese nach ISO/DIS 26262 ASIL C entwickelte Lösung geht in der Elektrofahrzeugvariante des Volvo C30 in Kürze in Serie.