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Sichere Stromversorgung für fahrerlose Shuttlebusse

01. Juli 2020, 13:00 Uhr   |  Ute Häußler

Sichere Stromversorgung für fahrerlose Shuttlebusse
© Finepower

GaN 48V-12V DC/DC Converter

Im Forschungsprojekts 3F, Fahrerlose und Fehlertolerante Fahrzeugsysteme, wird ein ausfallsicheres Bordsystem für automatisiert fahrende Shuttle-Busse entwickelt. Finepower kümmert sich um ausfallsichere Gleichspannungswandler auf GaN-Basis zur Versorgung von 12-Volt-Systemen im 48-Volt-Bordnetz.

Kein Lenkrad, kein Bremspedal, kein klassisches Armaturenbrett: Fahrerlose Shuttle-Busse müssen als potenzieller Bestandteil der Mobilität von morgen hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit erfüllen. Beispielsweise können sie nur dann ohne Sicherheitsfahrer eingesetzt werden, wenn sie ihre Systeme kontinuierlich selbst überwachen und erkannte Störungen eliminieren, etwa durch redundante Auslegung sicherheitsrelevanter Komponenten. Bei kritischen Fehlern müssen die Bordsysteme in der Lage sein, das Fahrzeug selbsttätig in einen sicheren Zustand zu überführen, also beispielsweise kontrolliert anzuhalten. Zur Erfüllung dieser Anforderungen sind ausfallsichere Bordsysteme erforderlich. Deren Entwicklung ist ein zentrales Ziel des Forschungsprojekts 3F, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird. Ein weiteres Ziel ist es, durch eine fahrzeugweite Energieverteilung auf der 48-Volt-Spannungsebene die Kabelquerschnitte zu verkleinern und die Kosten für die Energieverteilung zu senken.

Beteiligt an dem Verbundprojekt 3F sind die Robert Bosch GmbH (federführend) sowie die Finepower GmbH, die StreetScooter GmbH, die RA Consulting GmbH, das FZI Forschungszentrum Informatik und die RWTH Aachen.

Das Ismaninger Unternehmen Finepower entwickelt für das 3F-Projekt redundante und ausfallsichere Stromversorgungskomponenten, konkret kompakte, passiv gekühlte DC/DC-Wandler. Der Zweck dieser 200-Watt-Einheiten ist es, aus der 48-Volt-Spannungsebene 12-Volt-Verbraucher wie Sensoren und Steuergeräte zu versorgen. Dabei stehen Anforderungen an Überlastfähigkeit der Wandler und der Implementierung von Sicherheits- und Diagnosefunktionen im besonderen Fokus. Einen weiteren Schwerpunkt bildet der Parallelbetrieb mehrerer Gleichspannungswandler zum Erreichen der geforderten Redundanz. Zusätzlich wurde im Rahmen des Projektes noch ein flüssigkeitsgekühlter redundanter Hochvolt-Gleichspannungswandler mit einer Ausgangsleistung von 2 x 2,5 kW entwickelt, der die Spannung der Hochvolt-Traktionsbatterie auf das 48-Volt-Zwischennetz absenkt. Die beiden Wandler basieren auf GaN-Technologie.

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