Autóipari beágyazott rendszerek Fedélzeti elektromos rendszer 1
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek 12V (néha 24V) névleges feszültség Energia előállítás Generátor Energia tárolás Akkumulátor (egy vagy több) 2
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek 3
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek A névleges feszültség 12V egyenáram 4
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek Az energia tárolásáról egy vagy több akkumulátor gondoskodik 5
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek Üzem közben egy, a belsőégésű motor által hajtott generátor termel villamos energiát 6
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek A belsőégésű motor indítását egy elektromos indítómotor (starter) végzi 7
Személygépjármű fedélzeti elektromos rendszerek Az egyes fogyasztók biztosítékokon keresztül csatlakoznak az akkumulátorra 8
Skálázhatóság 900 800 700 Áramerősség (A) 600 500 400 300 12V 24V 48V 200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 Teljesítmény (kw) 9
Skálázhatóság 900 800 700 300A felett nem oldható meg 600 gazdaságosan a hálózat kiépítése Áramerősség (A) 500 400 300 12V 24V 48V 200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 Teljesítmény (kw) 10
Skálázhatóság 900 800 Áramerősség (A) 700 600 500 400 300 12V esetén ez maximum 3,5kW felvett teljesítményt tesz lehetővé 12V 24V 48V 200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 Teljesítmény (kw) 11
Skálázhatóság 900 800 Áramerősség (A) 700 600 500 400 300 A tehergépjárművekben alkalmazott 24V már 7kW fölé módosítja a határt 12V 24V 48V 200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 Teljesítmény (kw) 12
Skálázhatóság 900 Áramerősség (A) 800 700 600 500 400 300 A javasolt új feszültség 48V, ami hosszabb távra megoldja majd a nagyteljesítményű fogyasztók ellátását. 12V 24V 48V 200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 Teljesítmény (kw) 13
48V-os fedélzeti hálózat Német autógyárak kezdeményezése BMW, Daimler, 48V üzemi feszültség a kiemelt fogyaszók számára Elektronikus szervokormány Ülésfűtés Szélvédő fűtés Klímaberendezés Visszafelé kompatibilis 12V-os feszültség is elérhető Nem kell minden eszközt egyszerre migrálni 48V-ra Kisebb fogyasztók maradnak a hagyományos feszültségen Státusz Aktív fejlesztések Sorozat termékbe még nem került be (2013-ig) 14
48V-os fedélzeti hálózat Miért 48V? Minél nagyobb feszültség szükséges az áramerősség redukálása miatt 60V felett már érintésvédelmi intézkedések szükségesek Megoldás: 48V nominális feszültség Túlfeszültség felső határa 60V Új lehetőségek Fékezési energia tárolása és gyorsításkor felhasználása Sailing üzemmód, ha nincs szükség a motorra, az kikapcsol menet közben, az áramellátás a 48V-os akkumulátorról biztosított 15
48V-os fedélzeti hálózat Problémák Megfelelő félvezetők hiánya Az automotive minősítésű teljesítmény elemek 30-40V-ig működnek Akkumulátor A 48V-os felhasználási profilhoz az ólomakkuk nem alkalmasak Li polimer technológia egyelőre drága Kevert rendszer Rugalmas energia átalakítás szükséges a 12V és 48V szintek között (kétirányú) 16
48V-os fedélzeti hálózat 17
48V-os fedélzeti hálózat 12V-os hálózat, hagyományos fogyasztókkal és akkumulátorral 18
48V-os fedélzeti hálózat 48V-os hálózat, Li polimer akkumulátorral 19
48V-os fedélzeti hálózat Integrált generátor/önindító egység, energia visszanyerés és hajtás rásegítés funkcióval 20
48V-os fedélzeti hálózat Kétirányú, intelligens áramátalakító. 21
Üzemelés ciklus és üzemmódok A fogyasztók fixen az akkumulátorra vannak csatlakoztatva Az akkumulátor nem képes ezeket hosszú ideig ellátni energiával Csak működő generátor (hajtómotor) esetén engedélyezhető a működés Ezen állapotra vonatkozó információt meg kell osztani 22
Üzemelés ciklus és üzemmódok Hagyományos rendszer Csatlakozások KL30 akkumulátor + KL31 akkumulátor KL15 gyújtás (12V ha bekapcsolva) KL50 indítózás (12V ha aktív) KL Klemme (clamp) csatlakozás / csatlakozó Logika A KL15 jel engedélyezi a vezérlőegységek tápegységét Gyújtás nélkül csak minimális áramfelvétel lehet (alvó mód) 23
Üzemelés ciklus és üzemmódok Komplex rendszerek Csatlakozások KL30 akkumulátor + KL31 akkumulátor Kommunikációs hálózat Logika A kommunikációs hálózaton állapot információs üzenetek érkeznek Több állapotot lehet megkülönböztetni Gyújtás aktív Motor jár Önindító aktív Start/stop automatika aktív Motor leállítása folyamatban Lehetőség van koordinált elalvásra a vezérlőegységek koordinált döntéssel kikapcsolják a kommunikációs hálózatot, majd saját tápjukat is ébredés speciális üzenetre 24