Zuverlässiger und effizienter

Austro-Konsortium entwickelte revolutionäres Bordnetz für E-Autos

Im Rahmen des zweijährigen Forschungsprojekts "Redsel" entwickelten Silicon Austria Labs (SAL), Infineon Technologies Austria und AVL List innovative Ansätze für moderne Hochvolt- und Niedervolt-Bordnetze. Laut den Forscher:innen demonstrierten die Projektergebnisse Wege zu kompakteren sowie fehlertoleranteren elektrischen Systemen, welche die Grundlage für künftige Generationen von Elektrofahrzeugen bilden. Ein zentraler Aspekt der neuen Architektur ist die Realisierung einer redundanten Energieversorgung, die langfristig den Verzicht auf die klassische Niedervoltbatterie im Elektroauto ermöglichen könnte.

Albert Frank, Projektleiter bei Silicon Austria Labs, betont die Relevanz dieser Entwicklung: "Die entwickelten Technologien schaffen die Grundlage für leichtere und robustere Bordnetzsysteme und leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Elektromobilität – bis hin zu zukünftigen autonomen Anwendungen."

Effizienzsteigerung durch aktive Lastverteilung

Das technologische Fundament von Redsel bildet eine redundante Systemarchitektur mit aktivem Balancing zwischen zwei Hochvoltbatterien. Dieses Verfahren soll eine gleichmäßige Verteilung der Lasten gewährleisten und die Betriebssicherheit der Fahrzeuge erheblich steigern. Ergänzt wird das System durch einen hocheffizienten Leistungselektronikwandler, so die Forscher:innen. Dank eines neuartigen magnetischen Integrationskonzepts habe dieser besonders platzsparend und kompakt realisiert werden können.

In technischer Hinsicht kamen den Angaben zufolge modernste Halbleiterkomponenten zum Einsatz. Während auf der Hochvoltseite 750-Volt-Siliziumkarbid-MOSFETs genutzt wurden, fanden auf der Niedervoltseite erstmals OptiMOS-7-Bauelemente mit 30 Volt Verwendung. Laut Projektdokumentation würden diese gegenüber herkömmlichen 40-Volt-Lösungen signifikante Vorteile in der Effizienz bieten. Ermöglicht wurde der Einsatz dieser frühen Entwicklungsmuster durch die verbesserten Bordnetzspezifikationen moderner Elektrofahrzeuge.

Sicherheit durch Halbleiter-Innovationen

Ein weiterer Fortschritt betrifft die Sicherheitsarchitektur der Um- und Abschaltfunktionen. Hierbei wurden herkömmliche mechanische Relais durch Halbleiterschalter ersetzt. Diese Maßnahme führe nicht nur zu einer höheren Zuverlässigkeit, sondern reduziere zugleich den benötigten Bauraum sowie das Gesamtgewicht des Systems.

Die erfolgreiche Umsetzung des Projekts unterstreicht die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie. Ernst Katzmaier, Projektleiter bei Infineon Technologies Austria, sagt dazu: "Redsel ist ein ausgezeichnetes Beispiel, wie neue innovative Systemlösungen durch die Kooperation von wissenschaftlichen und industriellen Partnern entstehen." Der im Projekt entwickelte Systemdemonstrator belege laut Katzmaier eindrucksvoll, wie Bordnetzarchitekturen künftig sicherer und skalierbarer gestaltet werden könnten.

Abschließend sind sich die Forscher:innen einig: Das Projekt leiste somit einen wesentlichen Beitrag dazu, die Anforderungen an zukünftige Fahrzeuggenerationen hinsichtlich Komplexität und Ausfallsicherheit zu erfüllen und die Effizienz der Antriebssysteme um mehrere Prozente zu steigern.

www.silicon-austria-labs.com

www.infineon.com

www.avl.com