E-Mobilität elektrisiert die Zulieferbranche

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1 Ingolstadt, Juni 2010 Ansprechpartner: Thomas Aurich Die E-Mobilität fordert die Elektrik- und Elektronik Zulieferer E-Mobilität elektrisiert die Zulieferbranche Delphi wichtiger Zulieferer für E-Mobilitätssysteme Nicht nur für die Batteriehersteller ist das E-Auto eine herausragende Entwicklungsaufgabe. Zulieferer, die wie Delphi sich mit der Energie- und Datenverteilung im Fahrzeug kümmern stehen vor bedeutsamen Herausforderungen. Delphi ragt als Systemhersteller heraus, nicht nur weil er als Lieferant für Einspritzsysteme für Diesel- und Benzinmotoren über Know-how beim Fahrzeugantrieb verfügt, sondern der Zulieferer mit seiner Triangel- Kompetenz (Elektrik, Elektronik und Software) die Integration der Batterie ins Fahrzeug bzw. Stromnetz ganzheitlich lösen kann. Etwa jedes vierte Fahrzeug ist mit Elektrik von Delphi unterwegs..alles zwischen Batterie und Motor Als Nicht-Batteriehersteller steht bei der Delphi Deutschland GmbH, deutsche Tochter im Delphi Konzern (Troy, USA), die effiziente und sichere Energieverteilung im Mittelpunkt. Die Entwicklung setzt im Grundsatz an bei der Architektur der Elektronik und Elektrik und umfasst zwei Schwerpunkte. Einmal die Elektrifizierung des Antriebsstranges und die Integration des E-Antriebsstranges ins gesamte Bordnetz. Das umfasst im einzelnen Bordnetze, Verbindungssysteme, Steuerelektronik, Leistungselektronik, Datenkommunikationssysteme und Software sowie Systeme zur Sicherung und Identifizierung von Fahrer und Fahrzeug. Das beinhaltet Fragen zur Abschirmung, Verlustleistung, Stromschlagabsicherung, Gewichtsreduzierung, alternative Materialien, Miniaturisierung, Design und Serientauglichkeit sowie schließlich die Montierbarkeit am Band. Delphi Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation, Delphiplatz 1, D Wuppertal Ingolstadt

2 2 Effizient, sicher, beste Qualität und marktfähig Über die gängigen Themen hinaus befassen sich die Delphi Ingenieursgruppen mit der sicheren Handhabung des Hochvoltnetzes bei der Wartung und im Pannenfall und mit dem Thema Standardisierung. Aus Erfahrung wissen die Delphi Ingenieure, dass die Autohersteller nicht nur clevere Hightechlösungen erwarten, sondern Technologie, die sich in verlässlicher Qualität millionenfach und zu wettbewerbsfähigen Marktkonditionen serienmäßig herstellen lassen. Das Bordnetz im Auto teilt auch weiterhin das Schicksal des zentrale Nervensystems und des Blutkreislaufes im Menschen. Ohne sie geht es nicht, aber so lange es funktioniert, merkt man es nicht. Delphi Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation, Delphiplatz 1, D Wuppertal 2

3 3 Effiziente und sicher Energieverteilung Hybrid- und Elektroantriebe erfordern allein schon wegen der sehr hohen Betriebsspannung ein ausgefeiltes Sicherheitskonzept, um die Insassen und Werkstattmitarbeiter optimal zu schützen. In der Diskussion sind Fahrzeugkonzepte mit bis zu 750 Volt Betriebspannung. Welche Sicherheitsanforderungen sich daraus für den Alltagsbetrieb von E-Fahrzeugen ergeben sind noch nicht im Fokus der Entwicklungsanstrengungen. Doch auch diese Frage muss narrensicher gelöst werden. Dabei muss man sich nur einmal vorstellen, was es bedeutet, wenn die Energie von 10KWh (Leistung x Zeit= Energiemenge) in einer Sekunde entladen werden. Dass sind dann 36 Megawatt. Das reicht aus, um in einer Sekunde 100 Liter Wasser zum Kochen zu bringen. Ein absolutes Muss wird zum Beispiel der manuell betriebene Batterie-Trennschalter. Als Berührschutz für den Not- oder Wartungsfall öffnet er den Batteriestromkreis, so dass die Batterie nach außen keinen Strom führt. Ein weiteres Sicherheitsfeature von Delphi sind Steckverbindungen, die das Öffnen des Hochvolt-Stromkreises absichern. Dafür sorgt ein parallel dazu in den Stecker integrierter Niedervolt-Schaltkreis, der beim Abziehen des Steckers voreilend öffnet und bis zum eigentlichen Öffnen des Hochvolt-Stromkreises diesen schon abgeschaltet hat. Qualifizierung des Werkstattpersonals und Pannenhelfer Für das Servicepersonal hat Delphi außerdem Szenarien entwickelt, bei welchen Wartungsarbeiten das Bordnetz abgeschaltet werden muss und welche Schritte zur späteren Inbetriebnahme erforderlich sind. Flankierend werden Schulungen für Werkstattund andere technische Mitarbeiter konzipiert und durchgeführt, um die spezifische Wartung der Hochvoltsysteme zu verbessern. Delphi Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation, Delphiplatz 1, D Wuppertal 3

4 4 Sicherheitsfragen wie der Schutz von berührungskritischen Hochvolt-Komponenten und Themen wie einheitliche Batterie-Architekturen, Schnittstellen, Anschlüsse oder Stecker diskutieren die Automobilindustrie auch in Standardisierungsgremien. Ob und wann einheitliche europäische oder gar weltweite Spezifikationen verbindlich werden, ist noch offen. Klar ist aber, dass der Anschluss an eine Stromtankstelle aus praktischen Gründen einen standardisierten Stecker erfordert. Abschirmung wird notwendig Durch die hohe Spannung müssen die Leitungen auch speziell abgeschirmt werden, um ihre elektromagnetische Verträglichkeit zu gewährleisten. Schon jetzt ist klar, dass sich die Geometrien von 12-Volt-Steckkontakten nicht einfach um den Faktor X vergrößert auf Hochspannungs-Steckverbindungen übertragen lassen. Denn der Stromfluss an den Kontaktflächen der Steckverbinder ist sehr individuell und kaum berechenbar. Im ungünstigsten Fall kann der tatsächliche Stromfluss sogar die Kontaktelemente durchschmoren. Für Wartungsarbeitenden oder Reparaturen, aber auch für den Fall einer Panne müssen insbesondere die Steckverbindungssysteme so konzipiert, dass Hochspannungs-Bordnetze kein Gefahrdungspotenzial darstellen. Intelligentes Energiemanagement mehr Reichweite Die Zentralelektronik muss den zusätzlichen bzw. geänderten Anforderungen an Elektrofahrzeugen gerecht wird. Dazu zählt insbesondere ein Lastmanagement, um in Abhängigkeit des Ladezustandes und des benötigten Antriebstromes elektrische Verbraucher, die nicht zwingend zum Fahren benötigt werden, zeitweilig abzuschalten. Ebenso wirkt sich die Reduzierung der elektrischen Verlustleistung im elektrischen/elektronischen Bordnetz unmittelbar auf die Erhöhung der Reichweite von Elektrofahrzeugen aus. Die mangelnde Reichweite ist heute einer der Hauptkritikpunkte bei E-Fahrzeugen. Auch durch neue Technologien in den Steuergeräten kann die Verlustleistung minimiert werden. Durch Einsatz von LED-Technologie zum Beispiel kann die Verlustleistung bei der Delphi Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation, Delphiplatz 1, D Wuppertal 4

5 5 Außenbeleuchtung signifikant reduziert werden. Delphi arbeitet derzeit an Konzepten, die auch im E-Fahrzeug erprobt und zur Erhöhung der Reichweite beitragen können. Wegfahrsperre bekommt neue Sicherheitsaufgabe Anpassung der Wegfahrsperrentechnologie auf die Bedürfnisse von E-Fahrzeugen. So kann diese zum Beispiel aktiviert werden, um ein Losfahren bei versehentlich nicht entferntem Ladekabel zu verhindern. Ladestecker rechnet Ladevorgang ab Der Ladevorgang ist ebenso Teil der Betrachtung. Nicht nur wegen des Steckerthemas. Elektrofahrzeuge müssen sich an den Ladesäulen zwecks Abrechnung des Ladestromes eindeutig identifizieren. Dazu gibt es noch kein standardisiertes Verfahren, aber mittels eines Steuergerätes kann eine vollautomatische Identifikation beim Stecken des Ladesteckers erfolgen. Im Hinblick auf die neue Lade-Infrastruktur zwischen Energieversorgern auf der einen Seite und den E-Fahrzeugen auf der anderen Seite ist daran zu denken, eine bidirektionale Kommunikation zwischen beiden Partnern einzurichten, um den Ladevorgang in Abhängigkeit von Kapazität, Ladezustand und gewünschtem Zeitpunkt des abgeschlossenen Ladevorgangs so zu steuern. Auch in dieser Hinsicht gilt es Technologien zu entwickeln, damit diese Netze neu geknüpft werden. Mit Blick auf die angestoßene Entwicklung von E-Mobilen zeigt sich der Vorteil von Systemkompetenz, denn Elektrik, Leistungselektronik, Steuergerätetechnik und Elektronik können vernetzt optimale Lösungen erarbeiten die nachhaltig wirken. Delphi Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation, Delphiplatz 1, D Wuppertal 5

6 6 Delphi Bordnetze und Elektronikkompetenz Delphi ist ein weltweit führender Lieferant und Entwicklungspartner für Kfz-Elektrik und Elektronik für Motorentechnik sowie für Klima- und Heizsysteme. In 32 Ländern entwickeln Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker aktive Sicherheitssysteme, die das Fahren im dichten Verkehr erleichtern und gefährlichen Fahr- und Verkehrssituationen zu vermeiden helfen. Für verbrauchsarme bis völlig emissionsfreie Antriebskonzepte bietet Delphi Motoreinspritzsysteme bis hin zu Leistungselektronik und Hochvolt-Elektriksysteme für Elektro- oder Hybridfahrzeuge an. Mechatronik-Bedienmodule, Datenkommunikation und Audio-, TV- und Antennensysteme sowie Energiespar-Klimaanlagen stehen für hoch effiziente Fahrzeugtechnologien. Insgesamt beschäftigt Delphi weltweit Mitarbeiter und betreibt 270 Werke. In Deutschland unterhält Delphi 14 Standorte zur Entwicklung, Fertigung und für Kundenservice mit insgesamt knapp Mitarbeitern. Das Kunden-Technologie-Zentrum in Wuppertal ist Sitz der Delphi Deutschland GmbH. An den Entwicklungsstandorten im Bergischen Land beschäftigt Delphi rund Mitarbeiter. Als Systementwicklungszentrum und eines von drei Delphi Hauptentwicklungszentren in Europa konzentrieren sich die Entwicklungsanstrengungen auf Technologien zur aktiven Sicherheit und Unfallvermeidung, wie auch auf Innovationen zu Elektrik- und Elektronik sowie Bordnetz-Architekturen für Elektro- und Hybridfahrzeuge. Dazu hat das Unternehmen am Standort für beide Unternehmenssparten (Elektronik und Bordnetze) Advanced Engineering Teams eingerichtet, die eng mit den anderen NRW-Standorten zusammenarbeiten. Weitere Schwerpunkte sind Verfahrenstechnik, Werkzeugbau, Computertomographie und 2-Komponenten-Silikonproduktion für Steckverbindungssysteme. # # # Delphi Deutschland GmbH, Unternehmenskommunikation, Delphiplatz 1, D Wuppertal 6