EV vs. ICE: Verwendung von Stromkreisschutz

Die Art und Weise, wie Schutzschalter in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICE) und in Elektrofahrzeugen (EV) eingesetzt werden, wird durch einen entscheidenden Unterschied bestimmt: die Stromversorgungssysteme, die das Herzstück der jeweiligen Plattform bilden. Während ihr grundlegender Zweck, der Schutz von Stromkreisen, gleich bleibt, unterscheiden sich die technischen Anforderungen erheblich.

Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Unterschiede, die Sie bei der Planung für jedes System beachten sollten.

1. Spannungsebenen:

ICE: Fahrzeuge mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren arbeiten mit einem 12-Volt-Elektrosystem. Die Schutzschalter in diesen Fahrzeugen sind so konstruiert, dass sie Niederspannungsstromkreise wie Beleuchtung, Zündung, Klimasteuerung und Unterhaltungssysteme schützen.

EV: Elektrofahrzeuge hingegen verwenden Hochspannungssysteme, die typischerweise zwischen 400V und 800V liegen, wobei einige sogar noch höher sind. Stromkreisunterbrecher für Elektrofahrzeuge müssen höhere Spannungen und Ströme sicher bewältigen und gleichzeitig den Niederspannungsschutz für zusätzliche Subsysteme unterstützen. Daher benötigen EVs einen zweischichtigen Stromkreisschutzansatz -sowohl fürHoch- als auch für Niederspannungsstromkreise.

2. Stromquelle und -verteilung:

ICE: Der Strom wird über eine Lichtmaschine und eine 12-V-Batterie erzeugt. Leistungsschalter schützen vor allem die Nebenaggregate vor Überlast und Kurzschluss.

EV: Der Strom wird aus einer großen Hochspannungsbatterie bezogen . Leistungsschalter sind nicht nur für den Schutz der Hilfselektronik, sondern auch für den Schutz der Traktionsbatterie, der Leistungselektronik und der Ladeinfrastruktur unerlässlich .

3. Sicherheitserwägungen:

ICE: Stromkreisunterbrecher schützen Leitungen und Bauteile vor Überhitzung und Brandgefahr durch elektrische Fehler.

EV: Neben dem Brandschutz spielen EV-Schutzschalter eine entscheidende Rolle für die Sicherheit des Fahrers. Da sich Hochspannungskomponenten an Bord befinden, müssen diese Unterbrecher über Mechanismen verfügen, die bei Fehlern oder Kollisionen die Stromzufuhr unterbrechen, um Stromschläge zu vermeiden und eine sichere Wartung oder einen Notzugang zu ermöglichen.

4. Regeneratives Bremsen:

ICE: Da das regenerative Bremsen bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor nicht vorkommt, ist in diesem Bereich kein Stromkreisschutz erforderlich.

EV: EVs nutzen das regenerative Bremsen, um Energie zurückzugewinnen und die Batterie aufzuladen, während sie das Fahrzeug verlangsamen. Leistungsschalter müssen diesen bidirektionalen Stromfluss aufnehmen und einen sicheren Betrieb sowohl während der Fahrt als auch bei der Energierückgewinnung gewährleisten.

5. Ladesysteme:

ICE: Diese Fahrzeuge werden ausschließlich mit internem Kraftstoff betrieben und müssen nicht extern aufgeladen werden, so dass in diesem Bereich kein Stromkreisschutz erforderlich ist.

EV: Leistungsschalter sind ein integraler Bestandteil des Ladesystems und steuern den Hochspannungsstromfluss zwischen der Batterie und externen Stromquellen. Sie gewährleisten ein sicheres Anschließen und Trennen sowohl beim Laden zu Hause als auch beim schnellen DC-Laden und schützen vor Überspannungen und Störungen.

6. Wärmemanagement:

ICE: Die Wärmeregulierung ist wichtig, aber im Allgemeinen nicht direkt mit der Leistung des Leistungsschalters verbunden.

EV: Batterien mit hoher Kapazität können während des Ladens und des Betriebs erhebliche Wärme erzeugen. EV-Schutzschalter müssen mit Blick auf das Wärmemanagement entwickelt werden, um hohe Temperaturen zu bewältigen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten.

Zusammenfassung

Stromkreisunterbrecher dienen sowohl in Verbrennungsmotoren als auch in Elektrofahrzeugen zum Schutz elektrischer Systeme, doch die in Elektrofahrzeugen verwendeten Systeme stehen vor wesentlich komplexeren Herausforderungen. Von höheren Spannungsanforderungen und bidirektionalem Strommanagement bis hin zu thermischer Kontrolle und menschlicher Sicherheit müssen EV-Schutzsysteme robust, reaktionsschnell und intelligent integriert sein

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