Smart Power Distribution für Nutzfahrzeuge
SCS Smart Control Systems: flexibel, platzsparend und bereit für die Zukunft
Die Hauptaufgaben der Bordelektrik bleiben grundsätzlich immer gleich:
- Die Sicherstellung einer stabilen Versorgung aller Verbraucher.
- Der Schutz vor Überlast und Kurzschluss sowie vor einem daraus möglicherweise resultierenden Leitungsbrand.
- Die Umsetzung möglichst zuverlässig, kompakt, flexibel anpassbar und günstig.
Gleichzeitig wächst der Druck, Änderungen am Bordnetz vorzunehmen. Neue Fahrzeugtechnologien wie assistiertes und autonomes Fahren sowie batterieelektrische Antriebssysteme können auch erhebliche Auswirkungen auf das 24 V- / 12 V-Niedervolt-Bordnetz haben. Spannungseinbrüche oder sogar der Ausfall des Bordnetzes sind zunehmend sicherheitskritisch und müssen gegebenenfalls durch eine redundante Energieversorgung unterbunden und sicher diagnostiziert werden.
Um die Stabilität des Bordnetzes zu gewährleisten, müssen fehlerhafte Strompfade selektiv und rückwirkungsfrei vom Gesamtsystem getrennt werden. Rückwirkungsfreiheit kann im Einzelfall jedoch sehr unterschiedliche Bedeutungen haben. Ein Spannungseinbruch bis zum Auslösen einer Sicherung ist bei einem Komfortverbraucher wie einer Beleuchtung oder einem Radio in der Regel unkritisch. Bei sicherheitskritischen Systemen ist das jedoch oft nicht akzeptabel.
Wann also sollten vollelektronische Power Distribution Units (PDU) im Bordnetz zum Einsatz kommen? Die Hersteller solcher Systeme werben mit umfangreichen Vorteilen, von geringeren Leitungslängen, weniger Kabelquerschnitten und reduziertem Strombedarf bis hin zu einer vorbeugenden Wartung. Alle diese Vorteile können zutreffen, doch in der Praxis weichen sie mitunter von den Vermarktungsunterlagen spürbar ab.
Typische Einsatzfälle für vollelektronische PDU ergeben sich vor allem aus vier Herausforderungen:
Neue technologische Anforderungen
Die technologischen Anforderungen an das Bordnetz können durch konventionelle Lösungen nicht mehr erfüllt werden. Hier spielen elektronische PDU ihre Vorteile besonders durch die enorme Geschwindigkeit aus, mit der ein Überstrom abgeschaltet werden kann – bei Bedarf im Mikrosekundenbereich. So werden kritische Spannungseinbrüche vermieden. In der Regel kommen dabei kundenspezifische Lösungen zum Einsatz.
Auch die Fernrückstellung kann eine wichtige Anforderung sein, etwa in autonomen Fahrzeugen. Sicherungen und Schutzschaltern können das kaum erfüllen, die SCS Smart Control Systems hingegen schon.Begrenzter Bauraum und mangelnde Zugänglichkeit der Stromverteilung
Die SCS Smart Control Systems vereinen eine kompakte Bauform mit Fernrückstellbarkeit und Servicefreiheit – also nahezu unbegrenzt häufiges Schalten und Schützen. In Kombination mit der hohen Schutzklasse IP67 ist es möglich, sie praktisch überall im Fahrzeug zu installieren, ohne auf eine Zugangsmöglichkeit zu achten. Die CAN-Ansteuerung spart darüber hinaus lange Steuerleitungen ein.
Erhöhte Anforderungen an die Flexibilität
Schnelle Änderungen via SW-Konfiguration können besonders dann ein Vorteil sein, wenn sich die Fahrzeuganforderungen oft ändern oder wenn unterschiedliche Anforderungen mit wenig HW-Varianten erfüllt werden sollen. Anstatt neue HW-Varianten zu generieren, kann bei den SCS Smart Control Systems der Nennstrom mittels Parametrierung oder SW-Konfiguration angepasst werden. Auch Ein- und Ausschaltverzögerungen, eine PWM oder Logikfunktionen können vom Gerät direkt umgesetzt werden und sparen so wertvolle Entwicklungszeit.
Erhöhte Anforderungen an Systemtransparenz und Diagnose
Bisher für viele Kunden noch nicht der größte Nutzen, aber sicherlich im Trend, sind die erhöhte Systemtransparenz und Diagnostizierbarkeit. Ströme, Spannungen und sogar die Temperatur können kontinuierlich gemessen und Fehler besser erkannt werden. Ein einmaliger Überstrom kann so von einem Kurzschluss oder einem regelmäßigen Problem unterschieden werden. Fehlermeldungen können direkt im Fahrzeugdisplay angezeigt werden.
Darüber hinaus können viele weitere Funktionen, wie Power Management, die Nutzung von Fahrzeug-CAN-Informationen durch Aufbauer oder die Reduzierung der Strombedarfs im Wohnbetrieb eines Lkw, von großem Vorteil sein.
Die SCS Smart Control Systems sind kein genereller Ersatz von konventionellen Stromverteilern. Sie sind vor allem dann eine gute Alternative, wenn Sicherungen und Relais auf an ihre technischen Grenzen stoßen. Die Kolleginnen und Kollegen aus Vertrieb und Applikation von E-T-A beraten hierzu gerne.
Die wichtigsten Vorteile der SCS Smart Control Systems auf einen Blick
Platzsparend: Weniger Kabel, weniger Gewicht
Servicefrei: Kein Sicherungstausch, kein Zugang nötig
Flexibel: Anpassungen per Software statt Hardware
Zukunftssicher: Dezentrale Architektur, modular erweiterbar
Intelligent: Power Management durch Strom- und Temperaturmessung
Sicher: Kabelbrucherkennung und Manipulationsschutz
Funktional: PWM, H-Brücken
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