Long-life-LED-Beleuchtung für Nutzkraftfahrzeuge. Peer Quendt FER Fahrzeugelektrik GmbH Eisenach

Transkript

1 Long-life-LED-Beleuchtung für Nutzkraftfahrzeuge Peer Quendt Eisenach

2 Long-life-LED-Beleuchtung für Nutzkraftfahrzeuge Inhalt: 1. Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug 2. Lichtquellen für die Signalbeleuchtung von Nutzkraftfahrzeugen 3. Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer 2

3 Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Weltweite Fahrzeugproduktion 2005: PKW: NKW: 54,7 Mio. Fahrzeuge 10,0 Mio. Fahrzeuge Neuzulassungen in Deutschland 2005: 3,3 Mio. PKW NKW Busse Sattelzuganhänger (Trailer) 3

4 Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Scheinwerfer Signalleuchten Innenleuchten 4

5 Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Signalleuchten - Heckleuchten (Mehrfunktionsleuchten) - Blinkleuchten - Kennzeichenleuchten - Positions- und Begrenzungsleuchten - Seitenmarkierungsleuchten - Rückstrahler 5

6 Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Welche besonderen Anforderungen werden an die Nutzkraftfahrzeugbeleuchtung gestellt? Aufgabe von LKW s und Anhängern / Trailern ist: sicherer Transport von Gütern zu günstigen Kosten und mit möglichst geringer Umweltbelastung 6

7 Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Forderungen an die Signalbeleuchtung am LKW: - Erfüllung der Gesetzesvorschriften (ECE, SAE, JES..) - Gewährleistung des Fahrsicherheit - hohe Wirtschaftlichkeit im Einsatz, - hohe Lebensdauer - hohe Robustheit gegenüber Umweltbelastungen (Temperatur, Vibration, Stoß, Medienverträglichkeit...) - geringe Energieaufnahme... - gefälliges Design 7

8 Beleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Weitere Forderungen für Signalleuchten am NKW - Sicherstellung der Kompatibilität zwischen Zugfahrzeug und Anhänger - Enteisung im Winterbetrieb 8

9 Lichtquellen für die Signalbeleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Glühlampen oder LED s? Welche Lichtquelle ist besser geeignet? Lebensdauer, Kosten, Energieaufnahme, Robustheit... 9

10 Lichtquellen für die Signalbeleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Betriebsdaueranforderungen an Signalleuchten im Nutzkraftfahrzeug ( 10 Jahre Fahrzeugnutzungszeit ) Signalleuchten mit Dauerbetrieb bei Lichtfahrt (Schlussleuchten u. a.) ca h Signalleuchten mit Betrieb nur bei besonderen Fahrsituationen: Blinkleuchten typ. 800 h Stoppleuchten typ h Diese Betriebzeiten sind mit Glühlampen ohne Wechsel nicht zu erfüllen. Können LED dies erfüllen? 10

11 Lichtquellen für die Signalbeleuchtung am Nutzkraftfahrzeug h Betriebszeit der Signalbeleuchtung am NKW sind mit LED s erfüllbar, wenn Maßnahmen zum Thermomanagement und Korrosionsschutz getroffen werden. Wärmeableitung Verguss 11

12 Lichtquellen für die Signalbeleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Die Entwicklung der LED-Technologie ermöglicht eine Reduzierung der LED- Anzahl je Lichtfunktion. Beispiel Blinkleuchtenmodul: Jahr LED- Anzahl

13 Lichtquellen für die Signalbeleuchtung am Nutzkraftfahrzeug Für eine Long-life-Signalbeleuchtung am Nutzkraftfahrzeug ist die LED die geeignete Lichtquelle. 13

14 Long-life-LED-Signalbeleuchtung für Trailer Struktur Besonderheiten: Alle Lichtfunktionen sind mit LED s ausgeführt. Integrierte Stromregelung mit Thermomanagement für jede Lichtfunktion ermöglicht Multivoltbetrieb. 14

15 Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer LED-Heckleuchte als Modulsystem in 2 Grunddesigns 15

16 Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer Modulaufbau am Beispiel LED-Rückfahrscheinwerfer 2 weiße LED s als Lichtquelle Optisches System mit Optikelementen auf 2 PC-Lichtscheiben 16

17 Long-Life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer LED-Modelle für die Lichtsimulation Modul Rückfahrscheinwerfer 17

18 Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer Lichtsimulation für das Modul LED-Rückfahrscheinwerfer 18

19 Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer Kompatibilitätsproblem zwischen Zugfahrzeug und Trailer Blinkleuchte mit: Glühlampe P21W LED Leistungsaufnahme: tpy. 21 W typ. 6 W Strom (24 V): typ. 0,87 A typ. 0,25 A Einschaltstromspitze: bis 6 A keine i i t t 19

20 Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer Die gegenwärtige ECE R 48 fordert die Kontrolle der Blinkleuchtenfunktion. Heutiger Zustand: Das elektronische System im Zugfahrzeug überprüft, ob die Stromaufnahme in der Glühlampe in der Blinkleuchte des Trailers höher ist, als ein bestimmter Strommindestwert (>0,7...0,8 A). Wenn dieses erfüllt ist, dann wird ein Signal erzeugt, das die korrekte Funktion der Blinkleuchte anzeigt. Bei einer LED-Blinkleuchte, die eine geringere Stromaufnahme besitzt, wird aber ein Fehlsignal erzeugt. 20

21 Long-life-LED-Beleuchtungssystem für Trailer Optionale Lösung für Erfüllung der gegenwärtigen ECE R48: Zum Erreichen der Kompatibilität des LED-Trailerbeleuchtung mit einem Zugfahrzeug ohne LED-Strompegelüberwachung wird der Glühlampenstrom bei der LED-Blinkleuchte durch eine Zusatzschaltung simuliert und die Funktion kontrolliert. 21

22 Long-life-LED-Beleuchtung für Nutzkraftfahrzeuge Zusammenfassung: Für Long-life-Nutzkraftfahrzeug-Beleuchtungssysteme mit höheren Lebensdaueranforderungen als im Pkw sind LED s die geeigneten Lichtquellen. Voll-LED-Beleuchtungssysteme für Nutzkraftfahrzeuge sind bis auf den Hauptscheinwerfer serienmäßig verfügbar. Der Einsatz erfolgt gegenwärtig noch als Sonderausstattung und wird in Zukunft zunehmen. 22

23 Long-life-LED-Beleuchtung für Nutzkraftfahrzeuge Vielen Dank an Hr. Dr. Gotthardt, Hr. Kusmitzki und Hr. Wellendorf für die Bereitstellung der Simulationsmodelle sowie den Fa. Philips und OSRAM für Ihre Unterstützung. 23