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Einkaufsführer Messtechnik & Sensorik 2016

Qualitätssicherung Der

Qualitätssicherung Der richtige Anschluss für Elektrofahrzeuge Bei der Entwicklung von Ladekabeln für Elektrofahrzeuge setzt TE Connectivity Stromversorgungen und elektronische Lasten aus dem Lieferprogramm von ET System electronic ein. Mit den Geräten werden Ladekabel und integrierte Elektronik im Labor auf Herz und Nieren geprüft das Unternehmen unter anderem Steckersysteme und Sensoren für die Automobilbranche. Die Entwickler befassen sich dabei auch mit Anwendungen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, bei denen vor allem der Ladestrang im Fokus steht. Zu ihm zählen alle Komponenten ab dem Netzversorgungsknoten, von den Ladekabeln inklusive der Schutzelektronik über die Fahrzeugstecker und Hochstromeingänge bis hin zur Anbindung des Ladereglers sowie die Elektronikperipherie rund um die Fahrzeugbatterien. Bild 1: Das Ladekabel (gelb) bei einem Test. In der Mitte ist die Überwachungseinheit zu erkennen, die gerade in einen Messcomputer eingesetzt ist Autor: Horst Stegmüller Redaktionsbüro TEX.ST TE Connectivity ist ein weltweit aktives Technologieunternehmen, das für den Einsatz in Geräten, Fahrzeugen, Flugzeugen, Produktionsanlagen und Kraftwerken ein breites Spektrum an anspruchsvollen Steckverbindern, Sensoren und Elektronikkomponenten entwickelt und produziert. An seinem Automotive-Standort in Speyer entwickelt und produziert Nicht ganz so einfach: Der Ladevorgang Um ein Elektrofahrzeug aufzuladen, gibt es mehrere Möglichkeiten. In den meisten Fällen wird das Fahrzeug an das Kabel einer speziellen Ladestation angeschlossen. Diese Stationen haben meist einen eigenen Versorgungsanschluss, sind separat abgesichert und ermöglichen damit einen recht hohen Ladestrom. Bei der Batterieladung über eine Ladestation ist je nach Rahmenbedingungen die Gleichstrom-, Drehstrom- oder Einphasenladung möglich. Hier kann mit Ladeströmen von 60 A bei Gleichstrom, 30 A bei Drehstrom und zehn bis 15 A beim einphasigen Laden gearbeitet werden. Gleichstromladung bietet den Vorteil, dass der Strom nicht gewandelt werden muss und daher mit höheren Strömen gearbeitet werden kann. Damit lassen sich Ladezeiten bis herunter zu 20 Minuten realisieren, während eine normale Dreiphasenladung mindestens eine Stunde dauert und eine Einphasenladung per Wandbox je nach zulässigen Höchststrom in der Regel mindestens zwei Stunden in Anspruch nimmt. Mehr als nur ein paar Leitungen: Das Ladekabel Aber nicht überall sind Ladestationen verfügbar, und daher liegt jedem Elektrofahrzeug ein Ladekabel bei, das oft auch als Notlade­ 14 Einkaufsführer Messtechnik & Sensorik 2016

Qualitätssicherung kabel oder als Sicherheits-Ladekabel bezeichnet wird. Dieses Ladekabel wird in eine normale Steckdose eingesteckt, aber da es im gleichen Sicherungskreis oft noch andere Nebenlasten gibt und auch keine Kommunikation zwischen Hausnetz und Fahrzeug möglich ist, muss der Ladestrom hier begrenzt werden. Der maximale Dauerstrom beträgt etwa 10 bis 12 A, was zu einer Ladezeit von bis zu 6 Stunden führt. „Ein solches Ladekabel zu entwickeln und zu produzieren ist aber keine triviale Angelegenheit, denn es soll in möglichst vielen verschiedenen Ländern eingesetzt werden können“, erläutert Stefan Stross, Senior Manager Engineering für das Global Electronic Charger Cable. „Weltweit werden aber eine große Zahl unterschiedlicher Steckersysteme eingesetzt, die nicht kompatibel sind. Auch über die sehr unterschiedliche mechanische Auslegung hinaus gibt es erhebliche Unterschiede bei den Stromnetzen, nicht nur bei den Spannungssystemen und Netzfrequenzen, sondern auch beim Anschluss der elektrischen Masse, bei der Gestaltung der Rückleiter, bei den Phasenbeziehungen zwischen den Leitern sowie bei der Frage, ob eine oder zwei Phasen angeschlossen werden.“ Die internationale Netzgestaltung ist also ein weites Feld, und ein universell einsetzbares Kabel entwickeln zu wollen ist illusorisch. Um Ladekabel aber zumindest regional einsetzen zu können, entwickelt und produziert TE unterschiedliche Kabel, die jeweils in Europa, Nord amerika und Asien eingesetzt werden können und alle dort auftretenden Anforderungsvarianten abdecken. Sorgt für Sicherheit: Die integrierte Überwachungs elektronik Um den Ladevorgang auch ohne dezidierte Ladestation überwachen zu können, haben die Ingenieure von TE Connectivity im Kabel eine Überwachungselektronik in einem eigenen Gehäuse integriert, ein so genanntes „in cable current detection device“ (Bild 1). Bei dieser Elektronik handelt es sich um eine elektronische Schutzund Überwachungseinheit, die zwischen dem Fahrzeug und dem Netz Bild 2: Kombipack: Oben die Quelle, unten die Last eingeschaltet wird. Sie überwacht Strom, Spannung und Temperatur, und sie verfügt beispielsweise auch über einen Thermosensor im netzseitigen Stecker, mit dem die Temperatur in der Steckdose überwacht wird. Die Elektronik kontrolliert aber auch, ob die Fahrzeugkarosserie etwa infolge eines Kurzschlusses unter Spannung steht oder ob durch Anschlussfehler oder Isolationsdefekte Fehlerströme auftreten. Um Einkaufsführer Messtechnik & Sensorik 2016 15

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