ich hab neulich am Rande etwas gehört und wollte jetzt mal nachfragen, ob mir jemand mehr darüber erzählen kann.
Es geht um die im Auto verwendete Spannung und darum, dass teilweise 40V gewünscht sind. Normal kommen von der Autobatterie ja ~12V.
Ist dann geplant, komplett eine andere Autobatterie zu verwenden? Oder soll das nur für bestimmte Verbraucher sein, um die Ströme gering zu halten? Warum ausgerechnet 40V? Nicht mehr aus Sicherheitsaspekten? Funktionieren bestimmte Verbraucher nicht mit einer kleineren Spannung?
ich hab neulich am Rande etwas gehört und wollte jetzt mal
nachfragen, ob mir jemand mehr darüber erzählen kann.
Es geht um die im Auto verwendete Spannung und darum, dass
teilweise 40V gewünscht sind. Normal kommen von der
Autobatterie ja ~12V.
Meinen Information nach sollen es 48V werden.
Man nimmt dann auch eine Batterie mit 48V.
Ist dann geplant, komplett eine andere Autobatterie zu
verwenden? Oder soll das nur für bestimmte Verbraucher sein,
um die Ströme gering zu halten? Warum ausgerechnet 40V? Nicht
mehr aus Sicherheitsaspekten?
Alles was kleiner als 50V ist, unterliegt noch anderen Vorschriften (Kleinspannung) ab 50V ist es dann Niederspannung, da gelten dann schon die gleichen Vorschriften wie bei einer Hausinstallation.
Es geht primär darum, die Ströme und damit die Spannungsabfälle kleiner zu machen, bzw. man spart Kupfer. Das ganze wird einfach günstiger.
Ursprünglich wurden 6V im Aute verwendet, anfang der 60er wurde dann langsam auf 12V umgestellt, weil mehr elektrische Verbraucher im Auto eingesetzt wurden. In den Anfängen war nicht einmal ein Radio im Auto.
Bei Lastwagen wird schon länger 24V verwendet, besonders wegen dem etwas grösseren Anlasser und den längeren Leitungen ( Zwischen Motor und den Schlusslichtern am Anhänger sind da einige Meter mehr als bei einem PKW, und somit machen die Spannungsabfälle in den Leitungen auch mehr Probleme.
Heute werden sogar die Aussenspiegel elektrisch verstellt.
Funktionieren bestimmte
Verbraucher nicht mit einer kleineren Spannung?
Im Prinzip schon, sie werden ja extra für diese bestimmte Spannung hergestellt.
Der Einsatz ist aber nicht so leicht wie gedacht und hätte eigentlich schon seit 2004 in Serienfahrzeugen passieren sollen.
Bei der Entwicklung von KFZ-Elektronik stösst man sehr schnell auf Grenzen: Die Bauteile, die benötigt würden, gibt es nicht und man muss mit den Halbleiterherstellern eine neue Entwicklung betreiben!
Das gilt sogar für die „alte“ 12V-Technik.
Und jetzt alles auf 42V umstellen ist eine Sysiphusarbeit!
Deshalb die Verspätung.
Ein modernes Auto hat Dutzende an Steuergeräten und ausser dem Fahrzeugmotor noch Dutzende von Verstellmotoren (5-6 pro Sitz, 1 pro Scheibe, Scheibenwischer, Türschlösser etc.) und wie schon gesagt wurde: Der Stromverbrauch steigt!
Bei 42V benötigt man wegen kleinerer Ströme weniger Silizium, erreicht kleinere Bauformen, weniger Temperaturprobleme etc.
Für die erste Generation Serienfahrzeuge ist angedacht gewesen, ein Hybridsystem zu verwirklichen (12V + 42V), aber auch darum ist es sehr leise geworden!
Ist dann geplant, komplett eine andere Autobatterie zu
verwenden? Oder soll das nur für bestimmte Verbraucher sein,
um die Ströme gering zu halten? Warum ausgerechnet 40V? Nicht
mehr aus Sicherheitsaspekten? Funktionieren bestimmte
Verbraucher nicht mit einer kleineren Spannung?
Man kann alle Verbraucher umstellen! Im Gegenteil: Die HIFI-Freaks freuen sich schon drauf… derzeit werden Klimmzüge unternommen um die 12V so zu vervielfachen, dass grosse Lautsprecherleistungen möglich sind
Meinen Information nach sollen es 48V werden.
Man nimmt dann auch eine Batterie mit 48V.
Nich direkt. Das handelsübliche Bordnetz ist ja auch kein 12-, sondern ein 14-V-Netz. Denn die Betriebsspannung nur bei Nichtbetrieb des Fahrzeuges auf 12 V fällt. Es wird aber trotzdem von allen „12 V“ genannt.
In der Planung war ein Netz mit dreifacher Spannung, also 42 V im Betrieb und mit einem 36-V-Akku. Oder halt drei 12-V-Akkus in Reihe.
Seltsamerweise wird in dem einen Fall die Nenspannung bei
Betrieb, und in dem anderen bei Nichtbetrieb des Fahrzeuges
genannt.
Beides ist korrekt. Die Geräte werden bei einer Spannung von 14.4V (Betrieb) und 12V (Nichtbetrieb) spezifizert. Im Nichtbetrieb geht es vor allem um den Ruhestrom.
Schaut man sich die Datenblätter diverser Endstufen-ICs für die Car-Amps an, sieht man dort, dass diese alle für eine Spannung von 14.4V spezifiziert wurden.
Bisher gibt es im Auto dicke Kabelbäume mit viel Kupfer für hohe Verbraucherströme sowie Verteiler und Schalter mit unveränderlich vorgegebenen Funktionen. So werden etwa für die Beleuchtungs- und Signaleinheiten am Heck separate Kabel für jede Rückleuchte aus Blinker, Rücklicht, Bremslicht und Nebelschlußleuchte quer durchs Fahrzeug geführt. Vorne das gleiche Spiel für Blinker, Stand-, Fahr- und Fernlicht. An jede Stelle, seien es Spiegel oder Sitze, führen ganze Kabelbündel. Ziel ist, den Kabelsalat entfallen zu lassen und alle Verbraucher an ein einziges Kabel zu hängen. Damit sich beim Druck auf die Hupe nicht sämtliche Scheibenwischer in Gang setzen, die komplette Beleuchtung angeht, das Auto rundherum blinkt, das Schiebedach öffnet und sich die Sitze verstellen, ist an jedem Verbraucher noch „ein bißchen“ Elektronik erforderlich. Die Lösung heißt Datenbus. Wenn Du den Blinker betätigst, wird damit ein Signal an einen Rechner gegeben, der einen Datenstring aus einigen Bits für eine Adresse und weiteren Bits für den Befehl erzeugt und auf die rundherum laufende Strippe gibt. Aufgrund der Adreßbits „weiß“ der Blinker hinten links oder der Scheinwerfer, daß er gemeint ist. Außerdem meldet der Verbraucher, ob er den Befehl verstanden hat und ob er zur Ausführung in der Lage ist. Allein mit Bits und Bytes bringt man aber noch keinen Scheinwerfer zum Leuchten. Deshalb muß der Scheinwerfer (wie auch alle anderen Verbraucher) neben der Elektronik zur Adreßerkennung auch noch Leistungselektronik beinhalten, die den Verbraucherstrom für den Scheinwerfer schaltet. Das können für dicke Verbraucher an 12 V mehrere Ampere sein, die Spannungsabfall und damit Wärme am Schaltelement verursachen. Außerdem mindert der Spannungsabfall mit U² die Leistung des Verbrauchers. Um Kupferquerschnitt, Spannungsabfall und Erwärmung der zahlreichen elektronischen Schalter klein zu halten und ordentlichen Störabstand zwischen Versorgungsspannung und Daten zu gewährleisten, muß die Bordspannung möglichst hoch gewählt werden. Grenzen ergeben sich durch Isolationsprobleme und insbesondere durch eine mögliche Gefährdung des Menschen.
So ein Auto übertrifft vermutlich die schlimmsten Horrorvorstellungen manchen Bastlers oder Autoelektrikers, denn was heute in Fahrzeugen an Elektronik vorhanden ist, darf man getrost als ersten bescheidenen Anfang dessen betrachten, was da noch kommt. Trotzdem ist die Sache im Grunde ein alter Hut und hört sich komplizierter an, als sie tatsächlich ist. In vielen Bereichen sind parallel an einem Datenbus liegende und miteinander kommunizierende Geräte längst üblich. Auch an Deinem PC belegst Du eine Tastenkombination mit einer bestimmten Funktion, ohne zu Lötkolben, Schraubendreher und Kabelrolle zu greifen. Genau da liegt auch einer der Vorteile im Automobilbau: Die zahllosen Sonderausstattungen, Nachrüstungen und Veränderungen lassen sich per Programmierung einfacher realisieren, als für jedes Detail in die Hardware eingreifen zu müssen. In meinem früheren Leben als begeisterter Schrauber, als ich Autos komplett (wörtlich zu nehmen) neu aufbaute, wäre ich für solche Technik dankbar gewesen.
Etwas überspitzt ausgedrückt, werden Autos zu PCs auf Rädern. Die tiefgreifendsten Veränderungen erwarte ich übrigens nicht bei der Elektrik, denn das ist letztlich nur Beiwerk. Ich erwarte vielmehr neue Antriebskonzepte mit deutlich verbessertem Wirkungsgrad. Die Veränderungen werden bis zur Bremse gehen, der ich in ihrer heutigen Form als reibender Energievernichter nur noch eine Zukunft für den Notbetrieb prognostiziere. Aber das führt jetzt von Deiner Frage arg weit weg.
So ein Auto übertrifft vermutlich die schlimmsten
Horrorvorstellungen manchen Bastlers oder Autoelektrikers,
denn was heute in Fahrzeugen an Elektronik vorhanden ist, darf
man getrost als ersten bescheidenen Anfang dessen betrachten,
was da noch kommt.
So geht es auch mir. Wenn ich heute schon lese was da alles schief geht möchte ich gar nicht wissen was passiert wenn nehezu alle Geräte im PKW vernetzt sind. Immer beim retchsabbiegen geht das Fenster auf (ich glaub war Golf), das Radio übernahm die Steuerung der Klimaanlage mit RDS Daten(Ford), das Faltverdeck geht auf wenn man das Licht anmacht und so weiter. Ich weiß das es in einem Auto mehrere Busse gibt Motorsteuerung (CAN), Sicherheit (CAN), Bedienung (MOST) und Entertainment (MOST) und da passiert schön genügend. Man stelle sich vor die Sitzverstellung klemmt einen mal eben bei 200kmh am Lenkrad ein. Ganz schlimm wird es wenn Busse gekoppelt werden müssen. Als sinnvolles Beispiel ist da das Auslösen des Airbagsensors (Sicherheitsbus) der eine Nachricht an das GSM-Telefon(Multimediabus) sendet damit ein Notruf abgesetzt werden kann.
Bei einem PC weiss (akzeptiert) jeder, dass es Geräte gibt die andere stören (z.B. USB-Brenner tut mit Drucker nicht) aber bei einem Auto? Ich baue (lasse bauen) mir eine Navigation ein und dann geht das Licht nicht mehr?
Ich habe da erhebliche Bedenken und die Ausfallstatistiken zeigen es auch, aktuelle Autos bleiben immer häufiger liegen wegen fehlerhafter Elektronik.
Aber da es noch nicht mal ein vorläufiges Konzept der PKW-Hersteller gibt ein übergreifendes Bus-System zu benutzen, haben wir wohl noch etwas Zeit.
Beides ist korrekt. Die Geräte werden bei einer Spannung von
14.4V (Betrieb) und 12V (Nichtbetrieb) spezifizert. Im
Nichtbetrieb geht es vor allem um den Ruhestrom.
Habe ich auch nie bestritten. Es ging mir einzig und alleine um die fehlende Konsequenz der Terminologiegeber.
Vielleicht stammt diese Inkonsequenz aus der Luftfahrt, wo Gleichstromnetze als 28 V bezeichnet werden, auch wenn sie spannungsmäßig einem 24-V-Lkw-Bordnetz entsprechen
MfG
Kleine Anekdote am Rande
Ich bin Zulieferer eines namhaften Fahrzeugherstellers und als solcher in die Geheimnisser der technischen Entwicklung eingeweiht.
Als in einer von mir betreuten Fahrzeuglinie die ersten GTI-Motoren eingebaut und testgefahren wurden, hat man auf dringenden Wunsch der Testfahrer mitten auf dem Armaturenbrett einen Not-Aus-Schalter (ja, einer dieser Rot-Gelben Pilztaster) festgeschraubt, weil sich gelegentlich der Motor unkontrollierbar selbstständig gemacht hat!
Aber: Die Automobiltechnik ist nach der Luftfahrttechnik die sicherste überhaupt, ganz abgesehen von den Test- und Freigabeverfahren! Das beruhigende ist, dass sich die Entwickler in die selben Fahrzeuge setzen, die sie entwickelt haben.
Die eigentliche, technische Gefahr liegt ganz woanders, nicht im Bereich Elektronik… aber das Thema gehört nicht hierher!
Aber: Die Automobiltechnik ist nach der Luftfahrttechnik die
sicherste überhaupt, ganz abgesehen von den Test- und
Freigabeverfahren! Das beruhigende ist, dass sich die
Entwickler in die selben Fahrzeuge setzen, die sie entwickelt
haben.
Da bin ich bei dir!
Die eigentliche, technische Gefahr liegt ganz woanders, nicht
im Bereich Elektronik… aber das Thema gehört nicht hierher!
Doch, doch, jetzt hast du uns neugierig gemacht und nu „Butter bei de Fische“, wie man hier so schön sagt.
der ganze Elektronik- Schnikschnak ?
es fehlt noch, bei einem ungewollten Gasaustritt,…Pfui
die Klimaanlage automatisch angeht.(lach)
Hallo Wolfgang,
So viel ich weiss, hast Du auch noch eine alte „Karre“ im Stall.
Am letzten Samstag besuchten wir mit dem Heckflossen-Club das „Rolls-Museum“ in Dornbirn.
Das waren noch Automobile !
Mit einem in Arbeitskleid und genügend Werkzeug im Kofferraum … ev. mit einem schwarzen „Grind“ am Sonntagabend,… aber immer glücklich, ohne grossen Schaden, zu Hause.
Und die Geschichten zum Erzählen an die Enkel.
In Zukunft brauchen die Karren einen zusätzlichen Sitz für den Elektroniker.
Alles was ab heute noch am Auto entwickelt und gebastelt wird, erschwert und verkürzt das Leben.
In Zukunft brauchen die Karren einen zusätzlichen Sitz für den
Elektroniker.
Alles was ab heute noch am Auto entwickelt und gebastelt wird,
erschwert und verkürzt das Leben.
Tja, das ganze nent man Fortschritt. Möglicherweise weil man sich von dem was nötig ist, fortbewegt ??
Das ganze macht ja nicht vor dem Auto halt.
Bei einer altmodischen Kaffeemaschine, z.B. so diese italienischen, brauchst du Wasser, Kaffee und irgend ein Wärmequelle … Heute gibt es ja schon keinen Kaffee, nur weil du die falschen Kaffee-Pads gekauft hast. (
Die höhere Bordspannung ist in Zukunft notwendig, um Aktuatoren mit sehr hohen Leistungsaufnahmen versorgen zu können, damit die Strombelastung auf dem Bordnetz nicht zu hoch wird. Ein Beispiel dafür ist Brake-by-Wire. Alle vier Aktuatoren zusammen haben Leistungen von bis zu 4kW. Die Stromaufnahme der bis zu 60 Steuergeräte in Luxuswagen sind nicht der Grund für die Anhebung der Bordspannung, sondern in erster Linie der Einsatz von Brake-by-Wire, Steer-by-Wire und dem diversen Luxus-Schnickschnack in der Zukunft…
(