Professur EMV und Nachrichtentechnik
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- Alke Langenberg
- vor 8 Jahren
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1 EMV-Entwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugen Prof. Dr.- Ing. M. Richter, Westsächsische Hochschule Zwickau Fakultät Elektrotechnik,
2 Inhalt Einführung Schnittstelle Elektrofahrzeug - Niederspannungsnetz Hochvoltstörquellen im Fahrzeug Kopplung Hochvoltbordnetz - konventionelles Bordnetz Fazit
3 Inhalt Einführung Schnittstelle Elektrofahrzeug - Niederspannungsnetz Hochvoltstörquellen im Fahrzeug Kopplung Hochvoltbordnetz - konventionelles Bordnetz Fazit
4 Elektromagnetische Verträglichkeit Wechselwirkungen innerhalb eines Fahrzeuges gestörtes System S - + störendes System Q Q = Quelle S = Senke
5 Elektromagnetische Verträglichkeit Wechselwirkung Fahrzeug und Umwelt Quelle: AUDI AG
6 EMV-Untersuchungsebenen Gesamtfahrzeug Nach ISO und CISPR genormt! System auf Laborebene Nicht genormt! Komponente integrierter Schaltkreis Nach ISO und CISPR genormt! Nach IEC genormt!
7 EMV-Untersuchungsebenen bei Hochvoltsystemen Elektro-/Hybridfahrzeug Anpassung Messverfahren bezgl. Betriebszustände! Hochvolt-System Hochvolt- Komponente Erweiterung um IEC-Normen und HV-interne Anforderungen auf Systemebene! Hochvolt- Halbleiter Entwicklung für Integration HV-Halbleiter in Module!
8 Inhalt Einführung Schnittstelle Elektrofahrzeug - Niederspannungsnetz Hochvoltstörquellen im Fahrzeug Kopplung Hochvoltbordnetz - konventionelles Bordnetz Fazit
9 Schnittstelle Elektroauto - Niederspannungsnetz AC-Laden DC-Laden Induktives Laden
10 Schnittstelle Elektroauto - Niederspannungsnetz Niederspannungsnetz Störfestigkeit / Störaussendung in Niederspannungsrichtlinie (RL2006/95/EG) gesetzlich geregelt L a d e s ä u l e Verkopplung zwischen Niederspannungsnetz und Fahrzeug an der Ladestation für Elektrofahrzeuge Fahrzeug Störfestigkeit / Störaussendung gesetzlich (UN ECE R10 / R100) geregelt sowie international und OEM-intern genormt
11 Schnittstelle Elektroauto - Niederspannungsnetz Ladegerät KL.30 / KL V-Bordnetz Niederspannungsnetz AC Signalleitungen DC / HV HV-Bordnetz Entkopplung / Einfügedämpfung Störfestigkeit gegen: schnelle transiente elektrische Störgrößen (Burst) Stoßspannungen (Surge) Spannungseinbrüche, Kurzzeitunterbrechungen und Spannungsschwankungen leitungsgeführte Störungen durch hochfrequente Felder
12 Schnittstelle Elektroauto - Niederspannungsnetz Ladegerät KL.30 / KL V-Bordnetz Niederspannungsnetz AC Signalleitungen DC / HV HV-Bordnetz Entkopplung / Einfügedämpfung Störaussendung von: Oberschwingungsströme Spannungsänderungen und Flicker hochfrequente leitungsgebundene Störungen
13 Inhalt Einführung Schnittstelle Elektrofahrzeug - Niederspannungsnetz Hochvoltstörquellen im Fahrzeug Kopplung Hochvoltbordnetz - konventionelles Bordnetz Fazit
14 Integration Hochvolt- (HV-)systeme HV-Verbraucher HV-Phasenleitungen E-Maschine Traktionsbatterie Leistungselektronik (Wechselrichter, DC/DC-Wandler) HV-Traktionsleitungen Ladesystem Quelle: Bernstein, Diplomarbeit Westsächsische Hochschule Zwickau und VW AG
15 Hochvoltstörquelle Wechselrichter U = L di/dt Streuinduktivitäten Quelle: Bernstein, Diplomarbeit Westsächsische Hochschule Zwickau und VW AG Stromänderungsgeschwindigkeit
16 Störfestigkeits- und Störaussendungsuntersuchungen von Hochvolt-Elektroniksystemen im Fahrzeug
17 Inhalt Einführung Schnittstelle Elektrofahrzeug Niederspannungsnetz Hochvoltstörquellen im Fahrzeug Kopplung Hochvoltbordnetz konventionelles Bordnetz Fazit
18 Kopplung Hochvoltbordnetz - konventionelles Bordnetz Ladegerät DC/DC-Wandler M E-Maschine Traktionsbatterie HV-Phasenleitungen HV-Traktionsleitungen Wechselrichter, HV-Verbraucher Niederspannungsnetz Hochvoltbordnetz Fahrzeug konventionelles Bordnetz Fahrzeug
19 Geschirmte Hochvoltleitungen 1 Ader Cu Litze blank 2 Isolation 3 Schirmung 4 Äußerer Schutzmantel Schirmungsarten Beispiele für Gesamtschirmung (links) / Einzeladerschirmung (rechts) (Quelle: VW AG) Quelle: Coroplast Beispiele von Steckverbindungen für Hochvoltleitungen (Quelle: VW AG) Definition der notwendigen Transferimpedanz bzw. Schirmdämpfung von Traktions- und Phasenleitungen (Schirmungsarten, Schirmaufbau)!
20 Inhalt Einführung Schnittstelle Elektrofahrzeug Niederspannungsnetz Hochvoltstörquellen im Fahrzeug Kopplung Hochvoltbordnetz konventionelles Bordnetz Fazit
21 Fazit Hochvoltsysteme in Elektrofahrzeugen sind extreme EMV-Störquellen Analyse zur Spezifikation der Anforderungen von Hochvoltsystemen in Elektrofahrzeugen Analyse der Verkopplung von Niederspannungsnetz und Fahrzeugbordnetz Entwicklung von spezifischen EMV-Mess- und Prüfverfahren Entkopplung von Hochvoltsystem zu konventionellen Bordnetz zwingend erforderlich Untersuchung der Hochvoltleitungen und deren Integration in Elektrofahrzeuge
22 EMV-Entwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugen Vielen Dank für Ihr Interesse! Quelle: AUDI AG
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