Lösung aus einer Hand für Antrieb von Nebenaggregaten
Nicht selten müssen unterschiedliche Spannungsanforderungen innerhalb eines elektrischen Fahrzeugs erfüllt werden. Für die Umsetzung dieser Aufgabe hat KEB Automation sein Portfolio im Bereich E-Mobility um einen neuen DC/DC-Wandler ergänzt. Die Gleichspannungswandler sind auf das bewährte modulare Wechselrichtersystem T6 APD abgestimmt. Durch die Spannungsumwandlung wird die Energie besonderes effizient genutzt – und das hat positive Effekte auf den ressourcenschonenden Antrieb von elektrischen Nebenaggregaten in E-Bussen, in Landwirtschaftsmaschinen oder innerhalb der „Letzte-Meile-Logistik“.
Geht es darum, eine Gleichspannung (DC) von einem Spannungspegel in einen anderen Spannungspegel umzuwandeln, kommen DC/DC-Wandler zum Einsatz. Sie können als Boost Converter die Eingangsspannung erhöhen oder in ihrer Funktion als Buck Converter die Spannung verringern. Neben Strom- und Kosteneinsparungen sorgen die Wandler auch für eine Stabilisierung der Ausgangsspannung, was insbesondere für den Betrieb empfindlicher elektronischer Geräte von Bedeutung ist. Vor diesem Hintergrund finden sich Gleichspannungswandler etwa in Laptops, Solaranlagen oder Windkraftanlagen. Doch insbesondere die Elektromobilität stellt ein interessantes Anwendungsfeld dar, da hier verschiedene Spannungspegel für unterschiedliche Komponenten und Funktionalitäten bereitgestellt werden müssen.
„Mit unserem T6 APD Wechselrichtersystem sind wir langjähriger Partner im Bereich des Antriebs von Nebenaggregaten in E-Fahrzeugen. Mit der Ergänzung unseres Portfolios bieten wir künftig Inverter und Converter aus einer Hand. Damit realisieren wir eigenständige DC/DC-Lösungen für Kühlventilatoren, elektrische Lenkungen, für die Stromversorgung in der Fahrerkabine oder elektrische Nebenantriebe (ePTO)“, sagt Tim Hagemeier, Vertriebsingenieur Elektromobilität bei KEB. „Der DC/DC-Wandler ist gemäß E1 für den Einsatz in Kraftfahrzeugen qualifiziert und weist einen Wirkungsgrad von 94 Prozent auf“, ergänzt er.
Wie funktioniert ein DC/DC-Wandler?
Die grundlegende Funktion des DC/DC-Wandlers basiert auf einem elektronischen Schalter, der die Gleichspannung am Eingang ein- und ausschaltet und dadurch eine pulsierende Spannung erzeugt. Durch den Einsatz einer Spule kann der Stromfluss bei belastetem Ausgang nahezu konstant gehalten werden. Kondensatoren sorgen für die Glättung der Ausgangsspannung. In isolierten DC/DC-Wandlern werden Spannungstransformatoren eingesetzt, um zusätzlich eine galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang herzustellen. Ein Regelkreis überwacht die Ausgangsspannung und passt die Schaltvorgänge an, um eine konstante Ausgangsspannung zu gewährleisten.
Den neuen DC/DC-Wandler zeichnen ein integrierter Kurzschluss-, Leerlauf- und Übertemperaturschutz aus. Darüber hinaus ist die Hardware parallelschaltbar beziehungsweise stapelbar und verfügt über CAN zum Regeln der Ausgangsspannung. „Ob es um öffentliche Verkehrsmittel, Kommunalfahrzeuge oder landwirtschaftliche Maschinen geht – die Anforderungen an den elektrischen Antrieb von Nebenaggregaten in Fahrzeugen variieren häufig. Daher stellen wir den DC/DC-Wandler mit verschiedenen Kühloptionen zur Verfügung. Neben der Kontaktkühlung sind auch Konvektions- und Flüssigkeitskühlung möglich“, sagt Hagemeier. So unterschiedlich die konkreten Applikationen sind, so unterschiedlich sind auch die Umgebungsbedingungen, unter denen die Gleichspannungswandler operieren müssen. Um dem gerecht zu werden, sind die neuen DC/DC-Wandler für Betriebstemperaturen von -40 °C bis +70 °C und Lagertemperaturen von -40 °C bis +85 °C ausgelegt.
Der neue DC/DC-Wandler auf einen Blick
- E1-zertifizierte Ergänzung zum T6 APD Wechselrichtersystem
- Wirkungsgrad von 94 Prozent
- HV DC-Eingangsspannung: 400–900 VDC
- LV DC-Nennleistung: (1,5 kW), 3 kW
- LV DC-Nennspannung: 12 VDC, 24 VDC
- Max. Nennstrom: (112 A), 224 A
- Betriebstemperatur: -40 °C … +70 °C
- Lagertemperatur: -40 °C … +85 °C
- Diverse Kühlmöglichkeiten
- Parallelschaltbar/Stapelbar
