Platinentechnik

Häusermann ermöglicht mit HSMtec effiziente Pannenhilfe

10. Mai 2012, 10:43 Uhr | Steffi Eckardt
© Häusermann

Eine funktionsuntüchtige Batterie ist oft Ursache für eine Pannenhilfe. Um Autobatterien hier effizient und schnell aufzuladen hat Rapid-e-Engineering zusammen mit dem ADAC einen Starthilfekoffer entwickelt. Dabei kommt die Platinentechnik HSMtec zum Einsatz, mit der sich hohe Ströme und Hitzeentwicklung in elektronischen Baugruppen zügig auf zulässige Partial- und Systemtemperaturen drosseln lassen.

Der Starthilfekoffer ist etwa 10 kg schwer und beinhaltet eine Steuerungselektronik, die Startenergie aus einem Li-Ion-Akku und Doppelschicht-Kondensatoren bereitstellt. Die in Modulen aufgebauten SuperCaps weisen Kapazitäten von 110 F bei einer Nennspannung von 14 V auf. Durch ihre Entladeströme von 1400 A sind sie in der Lage, die nötige Startenergie unter allen Temperaturbedingungen bereitzustellen. Das bedeutet, dass hohe Ströme durch die Leiterplatte fließen. Je nach Batterieausführung können es 250 oder bis zu 400 A sein, die für kurze Zeit (max. (max. 20 s) aus dem SuperCap über die Platine zur Nehmerbatterie fließen, um so das Auto wieder starten zu können.

Hohe Ströme und die Hitzeentwicklung in elektronischen Baugruppen zügig auf zulässige Partial- und Systemtemperaturen zu drosseln, ist mit der Platinentechnik HSMtec möglich. Mit dieser Architektur, die nach DIN EN 60068-2-14 und JEDEC A 101-A qualifiziert und für Automotive und Luftfahrt auditiert ist, ist die Leiterplatte mehr als nur die Basis für Leistungselektronik – sie wird selbst zur aktiven Komponente. Zum Einsatz kommen dabei massive Kupferelemente, die mittels Ultraschallverbindung direkt auf das FR4-Basismaterial aufgetragen werden, und zwar selektiv an jenen Stellen der Leiterplatte, wo hohe elektrische Ströme fließen oder Wärme entsteht. Der Verzicht auf breite Kupferbahnen spart Platz und ermöglicht mehr Funktionen auf gleicher Fläche.

Bei der Leiterplatte handelt es sich um einen vierlagigen Multilayer auf FR4-Basis, der 2 mm dick und 150 mm x 110 mm groß ist. In diese HSMtec-Platine wurden in den Innenlagen insgesamt 290 mm Kupferprofile mit den Breiten 8 mm und 12 mm integriert. In den Außenlagen kamen knapp 203 mm Kupferprofile mit Breiten von 2 mm und 4 mm zum Einsatz. Durch die integrierten Kupferprofile ist es möglich, die Erwärmung der Hochstromleiterbahnen auf maximal 40 °C zu begrenzen.

Derzeit ist der mobile ADAC-Starthilfekoffer noch als Prototyp im Feldtest im Einsatz. Für 2012 ist das Re-Design geplant mit anschließendem Serienstart.


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