Vitesco Technologies, internationaler Hersteller von modernen Antriebstechnologien und Elektrifizierungslösungen, bereitet den Serieneinsatz seiner Hochvolt-Box vor. Das modular aufgebaute System macht das Laden, Wandeln und Verteilen von Strom im Elektro-Fahrzeug günstiger, indem es – je nach Auslegung – mehrere Funktionen in eine Einheit integriert: Das Ladegerät für ein AC-Laden am Netz mit bis zu 22 kW Ladeleistung, einen Gleichstromwandler, der Strom für das 12-V-Netz im Auto liefert, eine Leistungselektronik, die Hochvolt-Energie im Auto verteilt und Gleichstromladen mit bis zu 800 V erlaubt.
Mit dem hohen mechatronischen Integrationsgrad der Hochvolt-Box sinkt der Platzbedarf im Fahrzeug, während die Zuverlässigkeit der Gesamtlösung gegenüber Einzelgeräten steigt. Modernste Chips mit Siliziumkarbid (SiC)-Halbleitern geben dem Laden eine Effizienz von mehr als 95 Prozent. Für den Fahrzeugbesitzer bedeutet das eine niedrigere Stromrechnung. Da Elektroautos oft am heimischen Netz geladen werden, ist der Wirkungsgrad für die Fahrzeughalter attraktiv. Dank der hohen AC-Ladeleistung von bis zu 22 kW lädt die Hochvolt-Box 200 km Reichweite in unter zwei Stunden. Beim DC-Hochvoltladen mit 800 V passiert das in nur 12 Minuten. Die ausgereifte Leistungselektronik sorgt dafür, dass dieses System neben seiner Effizienz auch elektrische Sicherheit bietet.
Mit der Hochvolt-Box fasse man die Kernaufgaben des Energiemanagements – Laden, die Stromwandlung und Energieverteilung – in einer effizienten und kompakten Einheit zusammen, so das Unternehmen. So lasse sich Elektromobilität auch in großen Stückzahlen und kostengünstig umsetzen.
Bisher ist der sogenannte On-board Charger (OBC) für das Laden am Stromnetz mit Wechselstrom (AC) ein Einzelgerät im Fahrzeug. Der OBC wandelt den Netzstrom in Gleichstrom um, der in die Hochvolt-Batterie fließt. Eine weitere Einzelkomponente ist der DC/DC Wandler, der Gleichstrom (DC) aus der Hochvolt-Batterie für das 12-V-Bordnetz bereitstellt – oder 12 V zu Hochvolt-DC wandelt. Eine Leistungselektronik verteilt die Hochvolt-Ströme im Fahrzeug (Power Distribution Unit, PDU). Zusätzlich kann diese Elektronik für ein DC-Laden mit bis zu 800 V an Schnellladestationen ausgelegt sein. Alle diese Komponenten müssen verkabelt werden. Sie benötigen Gehäuse, Bauraum und Kühlung.
Hochvolt-Box deckt mehrere Funktionen in einer Einheit ab
Die modulare, skalierbare Hochvolt-Box erleichtert es, zwei oder mehr dieser Funktionen mit einer einzigen Einheit abzudecken. SiC-Technologie minimiert dabei die Wandlungsverluste. Innerhalb des modularen Aufbaus deckt Vitesco Technologies alle relevanten europäischen und weltweiten Netztopologien ab: Die Hochvolt-Box ist für modular anpassbare Fahrzeuge für alle Märkte weltweit ausgelegt. Gleichzeitig ist Vitesco Technologies ein Vorreiter bei neuen Funktionen: Für einen Serienauftrag unterstützt die Hochvolt-Box bereits bidirektionales Laden. Das heißt, sie stellt bei Bedarf Wechselstrom mit 230 V aus der Fahrzeug-Batterie bereit. Damit können Autobesitzer die große Batterie vielseitig verwenden, zum Beispiel um unabhängig vom öffentlichen Stromnetz elektrische Geräte anzutreiben, oder um an der eigenen Photovoltaikanlage geladenen Strom gegen Bezahlung ins Netz einzuspeisen.
