Der Vorteil von optischen Verbindungen bei Elektro- und Hybridfahrzeugen

29.01.2018Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Für eine galvanische Trennung empfehlen sich optische Verbindungen per Gigabit-Ethernet. Herzstück ist der Kommunikationsbus, der unterschiedliche Komponenten verbindet.

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Schaltbau GmbH

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

KDPOF Knowledge Development for Plastic Optical Fibres S.A.

Bei Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen müssen aufgrund von hohen Wechselspannungen oder Gleichspannungen sowohl das Batteriemanagement als auch primäre und sekundäre AC/DC- und DC/DC-Wandler galvanisch getrennt sein.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Sein Gigabit-Ethernet über POF (GEPOF) für elektrisches und autonomes Fahren stellt KDPOF bereit. Damit unterstützt der Hersteller Anbieter von Antriebs-Architekturen für die Elektromobilität, die damit mögliche Probleme bei Interferenzen lösen können.

„Wir bieten verschiedenen Fahrzeughersteller und Tier-1-Zulieferer unsere optischen Entwicklungen an, die bei Elektroantrieben und autonomes Fahren eingesetzt werden", erläutert Carlos Pardo, CEO und Mitgründer von KDPOF. „Elektromagnetische Störungen sind in jedem elektrischen Antriebsstrang ein wesentliches Problem, seien es Elektro- oder Hybrid-Architekturen. Sie beeinträchtigen den Betrieb elektronischer Schaltkreise innerhalb des Autos. Gegenmaßnahmen sollten daher in einer frühen Entwicklungsphase ergriffen werden.“

Aufgrund der gefährlich hohen Wechselspannungen von über 25 V oder Gleichspannungen von 60 V müssen sowohl das Batteriemanagement-System sowie die primären und sekundären Systeme der AC/DC- und DC/DC-Wandler galvanisch entkoppelt sein. Optische Verbindungen mit POF sind die beste Methode für die galvanische Trennung, da sie gleichzeitig die Daten zwischen den Domänen übermitteln.

Optische Verbindung für Elektro- und Hybridfahrzeuge

Die Steuerung sämtlicher Teilsysteme eines elektrischen Antriebs benötigt einen Kommunikationsbus, der die Steuerungs-, Einschalt- und Sensorsignale zwischen den unterschiedlichen Komponenten in allen Domänen überträgt. Der Kommunikationsbus muss zum einen unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen sein und gleichzeitig die mechanischen, Temperatur- und Gewichtsanforderungen des Gesamtfahrzeugs erfüllen.

1000BASE-RH ist die Ethernet-Spezifikation für ein Gigabit-fähiges, POF-basiertes Kommunikationsprotokoll. Es eignet sich für die neuen Architekturen, da es inhärent eine galvanische Isolierung zwischen kommunizierenden Modulen und ein abstrahlfreies Kabel bietet. Zudem läuft es bei 100 MBit/s für den gegenwärtigen Bedarf, unterstützt aber auch 1 GBit/s für zukünftige Anforderungen.

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