Umgang mit hohen Spannungen in der E-Mobilität

Die E-Mobilität stellt die Pkw-Hersteller vor viele neue Herausforderungen – vom Design über die Produktion bis hin zur Endkontrolle der E-Autos. Die hohen Spannungen der Fahrbatterien von 800V und mehr erfordern im Vergleich zu den traditionellen 12V-Netzen der älteren Fahrzeuge neue Techniken und neuartige, verstärkte Isolationsbarrieren, um eine sichere Kontrolle des gesamten Fahrzeugs am Ende der Produktionslinie zu gewährleisten. Erfahren Sie, wie RECOM eine einzigartige Lösung gelang.

Am Ende der Produktionslinie müssen alle Funktionen und Komponenten eines Fahrzeugs, einschließlich der Fahrbatterien in E-Mobilitätslösungen, getestet werden. Daher benötigte der Kunde einen isolierten 24V-zu-24V-Wandler mit einer Leistung von 60W. Das klingt zunächst unproblematisch. Aber die große Herausforderung bestand darin, einer sehr hohen Spannung von 1.750VAC Spitze mit einer Frequenz von 100kHz zu widerstehen, die während des Tests an die Isolationsbarriere angelegt wird.

Während Isolationsbarrieren von Wandlern mit Spannungen von 2kV bis 5kV über einige Sekunden getestet werden, führt das Anlegen einer solchen konstanten, hohen Spannung an die Isolation zu einer Degradation und schließlich zum Durchschlagen der Isolationsmaterialien. Daher konnte der Kunde keinen gängigen handelsüblichen Wandler finden, der in der Lage war, diese Anforderung zu erfüllten.

RECOMs technisches Support-Team nahm diese Herausforderung an und fand eine einzigartige Lösung. Ein medizinischer 30W-Wandler, der die grundlegenden elektrischen Eingangs-, Ausgangs- und Leistungsanforderungen erfüllte, bildete die Basis für weitere Untersuchungen. Dieses Bauteil wurde für die strengen Isolationsanforderungen in medizinischen Anwendungen entwickelt und zugelassen und vom RECOM-Team in dieser Anwendung mit intensiven Teilentladungstests validiert (wenn Sie an den technischen Details zu diesem Thema interessiert sind, lesen Sie bitte den „BIER“-Test-Artikel von RECOM).

Schließlich bestand der Wandler diese Tests und wurde für den sicheren Betrieb bei einer Dauerspannung von 1.750VAC an der Isolationsbarriere zugelassen. Dieser Standardwandler kann 12V/30W liefern, und durch die Reihenschaltung der Ausgänge von zwei Wandlern erhielt der Kunde die für diese Anwendung benötigten 24V/60W mit der extra-stark abgeschirmten Isolationsspannung von 5kVAC. Außerdem bedeutete das niedrige Gehäuse des REM30-W (10,2mm hoch), dass die beiden Wandler problemlos nebeneinander montiert werden konnten.