AutoNews_Juli 2023_d_72dpi

14 TITELTHEMA | ELEKTROMOBILITÄT
JULI 2023 | AUTOMOTIVE NEWS
Valeo 48V-Niederspannungstechnologie
Elektrifizierung zu
erschwinglichen Kosten
In den letzten Jahren hat die Entwicklung
im Automobilsektor rasant zugelegt. Valeo
hat hier einen grossen Anteil und verschiedene
Technologien für das moderne,
umweltfreundliche Fahrzeug entwickelt. So
hat Valeo bereits 2004 ein Stopp/Start-System
in Serie gebracht, das es ermöglichte,
über den Starter/Generator (StARS), den
Motor über den Riementrieb zu starten.
2010 kam ein Stopp/Start-System mit verstärktem
Starter zum Einsatz, der das 20fache
an Startvorgängen absolvieren kann,
im Vergleich mit einem normalen Starter.
Es folgte die Weiterentwicklung des StARS-
System zu I-StARS und I-StARS+. Im neuesten
System besteht die Möglichkeit einer
regenerativen Energierückgewinnung, die
somit das Bordnetz auflädt, ohne Kraftstoff
zu verbrauchen.
zu entlasten und dadurch die Effizienz zu verbessern.
Werfen wir einen Blick auf das 48V-System,
welches den Fahrzeugherstellern erlaubt,
mit wenig Veränderungen in der Konfiguration
der bestehenden Fahrzeuge die Reduktion der
CO 2 -Emissionen voranzutreiben. Durch den Einsatz
dieser Technologie verbessert Valeo auf
diese Weise den Kraftstoffverbrauch mittels
eines Starter/Generators, dem iBSG, einem kleinen
Lithium-Ionen-Akku und einem Gleichspannungswandler.
Der Aufbau des 48V-Netzes ist sehr einfach und
kann problemlos in bestehende Fahrzeuge integriert
werden. Angefangen bei der Kurbelwelle:
Hier liegt die Energie an, die durch Verbrennung
des Kraftstoff-Luftgemisches entsteht. Über den
Riementrieb und zwei entgegengesetzt arbeitende
Riemenspanner wird diese mechanische
Energie im iBSG in elektrische Energie umgewandelt.
Dabei wird direkt im Generator die
48V-Wechselspannung in eine 48V-Gleichspannung
gerichtet. Bisher wurde die Gleichrichtung
in Generatoren von Dioden übernommen, aber
aufgrund des schlechten Wirkungsgrades durch
Mosfets* ersetzt. Die 48V-Gleichspannung versorgt
den Lithium-Ionen-Akku, wird über einen
Gleichspannungswandler in 12V gewandelt und
versorgt so das «normale» 12V-Bordnetz.
Seitens des 12V-Bordnetzes befindet sich nach
wie vor ein konventioneller Starter sowie eine
Starterbatterie; diese können durch das erweiterte
48V-Netz kleiner dimensioniert werden.
Wichtig: Der erste Start des Motors läuft über
den konventionellen Starter, danach übernimmt
das 48V-Mild-Hybrid-System. Dies ist einer der
Vorteile des 48V-Systems – es kann problemlos
integriert werden.
Neueste Innovation und das Ergebnis stetiger
Weiterentwicklung ist das 48V-Mild-Hybrid-
System mit dem Starter/Generator iBSG (Riemen-Starter-Generator
mit integrierter Gleichrichtung),
und in Zusammenarbeit mit Siemens
werden weitere innovative und erschwingliche
Komponenten im Hochvoltbereich und Systeme
für Hybrid- und Elektrofahrzeuge entwickelt.
Warum 48V?
Der Energiebedarf in modernen Fahrzeugen
steigt stetig. Dies macht Änderungen an den
Bordnetzen notwendig. Hochspannungstechnologien
aber machen die Fahrzeuge schwerer, und
die Sicherheitsanforderungen steigen, um dies zu
realisieren. Damit steigen die Kosten und könnten
im Verhältnis zum Nutzen überdimensioniert
sein. Darüber hinaus ist eine Hochvoltausbildung
des Mechanikers zwingend notwendig. Valeo
gelang mit seinem 48V-System – einer Niederspannungstechnologie
– der Durchbruch. Sie ist
kostengünstig und effektiv für eine Mild-Hybrid-
Lösung, die einem breiten Publikum zugänglich
gemacht werden kann. Auch eine Hochvoltausbildung
ist mit diesem System nicht notwendig.
Ziel dieses erweiterten 48V-Netzes ist, den Verbrennungsmotor
in verschiedenen Situationen