Anschlusstechnik Hybridfahrzeuge verkabeln — aber richtig!

Die Hersteller von Elektro- und Hybridfahrzeugen stehen bei der Verkabelung der Hochstrom- und Hochspannungskomponenten vor einer besonderen Herausforderung. Die Entwicklung neuer Lösungen stockt jedoch, solange wirtschaftliche Rentabilität und technische Spezifikationen unklar sind. Leoni glaubt, dass der Ausweg in einer systemoptimierten Anschlusstechnik liegen könnte. Diese macht die frühzeitige Kooperation aller Beteiligten erforderlich.

Anbieter zum Thema

Metrofunk Kabel-Union GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

FAULHABER Antriebssysteme

Leoni AG

Hochvolt-Leitungen sind mittlerweile am Markt in vielen Varianten verfügbar. Flexibilität, Schirmwirkung und Temperaturfestigkeit sind bei diesen Produkten entscheidende Größen. Bei der Entwicklung von Leitungssätzen kommen insbesondere die Steck- oder Schraubverbinder hinzu, für die oft sehr kundenspezifische Anforderungen zu erfüllen sind. Eine optimale Entwicklung wird die Systemaspekte berücksichtigen und in enger Zusammenarbeit von Kabelhersteller, Steckverbinderhersteller, Konfektionär, Komponentenhersteller und OEM erfolgen.

Kabel für Hybridfahrzeuge müssen sich für Hochspannungen eignen

Grundsätzlicher Unterschied der Kabel für elektrische und Hybridfahrzeuge zu konventionellen Leitungen ist eine Auslegung für Hochspannungen (HV) bis zu 1000 V. Als stromführende Verbindung zwischen Batterie, Leistungselektronik und Elektromotor werden die Leitungen mit hohen Strömen bis zu 380 A beaufschlagt.

Kriterien, die bei der Auslegung von Leitungen zu beachten sind

Die Auslegung von Leitungen geschieht aufgrund der Kriterien Spannungsabfall und thermische Erwärmung der Leitungen. Hohe Stromwerte und hohe angenommene Umgebungstemperaturen führen daher zu entsprechend großen Leiterquerschnitten von bis zu 70 mm² und besonders temperaturfesten Leiterisolationen, etwa aus Silikon.

Vor diesem Hintergrund lohnt es sich sehr, die genauen Verhältnisse zu ermitteln und nicht pauschal „Worst Case“-Annahmen zu treffen. Der große Querschnitt der Leitungen führt zu einer Trägheit in Bezug auf Temperaturveränderungen, so dass Spitzenstromwerte aus kurzen Beschleunigungsmanövern oder Bremsmanövern sich allein nicht stark auf die Leitertemperatur auswirken.

EMV-Probleme müssen mithilfe von Abschirmungen vermieden werden

Im System enthaltene Schaltfrequenzen müssen abgeschirmt werden, um Probleme mit der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in der Bordnetzumgebung zu vermeiden. Aus diesem Grund werden an die Leitungen hohe Anforderungen hinsichtlich der Schirmeffektivität gestellt. Keine Angaben oder lediglich pauschalisierte Angaben wie z.B. 85 dB ohne Abhängigkeit von der Frequenz können zu einer Überdimensionierung der Schirmung – etwa kostenintensive Schirmkombinationen – führen, die aus technischer Sicht nicht notwendig sind, zumal das Kabel im System selten das schwächste Glied ist.

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