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ET-System electronic GmbH
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F +49-6205-37560
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Leistungsübersicht

Produktübersicht

TE Connectivity Ltd. Speyer


TE Connectivity ist ein weltweit aktives Technologieunternehmen, das für den Einsatz in Geräten, Fahrzeugen, Flugzeugen, Produktionsanlagen und Kraftwerken ein breites Spektrum an anspruchsvollen Steckverbindern, Sensoren und Elektronikkomponenten entwickelt und produziert.

An seinem Automotive-Standort in Speyer entwickelt und produziert das Unternehmen unter anderem Steckersysteme und Sensoren für die Automobilbranche. Die Entwickler befassen sich dabei auch mit Anwendungen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, bei denen vor allem der Ladestrang im Fokus steht. Zu ihm zählen alle Komponenten ab dem Netzversorgungsknoten, von den Ladekabeln inklusive der Schutzelektronik über die Fahrzeugstecker und Hochstromeingänge bis hin zur Anbindung des Ladereglers sowie die Elektronikperipherie rund um die Fahrzeugbatterien.

Nicht ganz so einfach: Der Ladevorgang

Um ein Elektrofahrzeug aufzuladen, gibt es mehrere Möglichkeiten. In den meisten Fällen wird das Fahrzeug an das Kabel einer speziellen Ladestation angeschlossen. Diese Stationen haben meist einen eigenen Versorgungsanschluss, sind separat abgesichert und ermöglichen damit einen recht hohen Ladestrom. Bei der Batterieladung über eine Ladestation ist je nach Rahmenbedingungen die Gleichstrom-, Drehstrom- oder Einphasenladung möglich. Hier kann mit Ladeströmen von 60 A bei Gleichstrom, 30 A bei Drehstrom und zehn bis 15 A beim einphasigen Laden gearbeitet werden.

Gleichstromladung bietet den Vorteil, dass der Strom nicht gewandelt werden muss und daher mit höheren Strömen gearbeitet werden kann. Damit lassen sich Ladezeiten bis herunter zu 20 Minuten realisieren, während eine normale Dreiphasenladung mindestens 1 Stunde dauert und eine Einphasenladung per Wandbox je nach zulässigen Höchststrom in der Regel mindestens 2 Stunden in Anspruch nimmt.

Mehr als nur ein paar Leitungen: Das Ladekabel

Aber nicht überall sind Ladestationen verfügbar, und daher liegt jedem Elektrofahrzeug ein Ladekabel bei, das oft auch als Notladekabel oder als Sicherheits-Ladekabel bezeichnet wird. Dieses Ladekabel wird in eine normale Steckdose eingesteckt, aber da es im gleichen Sicherungskreis oft noch andere Nebenlasten gibt und auch keine Kommunikation zwischen Hausnetz und Fahrzeug möglich ist, muss der Ladestrom hier begrenzt werden. Der maximale Dauerstrom beträgt etwa 10 bis 12 A, was zu einer Ladezeit von bis zu 6 Stunden führt.

„Ein solches Ladekabel zu entwickeln und zu produzieren ist aber keine triviale Angelegenheit, denn es soll in möglichst vielen verschiedenen Ländern eingesetzt werden können“, erläutert Stefan Stross, Senior Manager Engineering für das Global Electronic Charger Cable. „Weltweit werden aber eine große Zahl unterschiedlicher Steckersysteme eingesetzt, die  nicht kompatibel sind. Auch über die sehr unterschiedliche mechanische Auslegung hinaus gibt es erhebliche Unterschiede bei den Stromnetzen, nicht nur bei den Spannungssystemen und Netzfrequenzen, sondern auch beim Anschluss der elektrischen Masse, bei der Gestaltung der Rückleiter, bei den Phasenbeziehungen zwischen den Leitern sowie bei der Frage, ob eine oder zwei Phasen angeschlossen werden.“

Die internationale Netzgestaltung ist also ein weites Feld, und ein universell einsetzbares Kabel entwickeln zu wollen ist illusorisch. Um Ladekabel aber zumindest regional einsetzen zu können, entwickelt und produziert TE unterschiedliche Kabel, die jeweils in Europa, Nordamerika und Asien eingesetzt werden können und alle dort auftretenden Anforderungsvarianten abdecken.

Sorgt für Sicherheit: Die integrierte Überwachungselektronik

Um den Ladevorgang auch ohne dezidierte Ladestation überwachen zu können, haben die Ingenieure von TE Connectivity im Kabel eine Überwachungselektronik in einem eigenen Gehäuse integriert, ein so genanntes „in cable current detection device“.

Das Ladekabel (gelb) bei einem Test

In der Mitte ist die Überwachungseinheit zu erkennen, die gerade in einen Messcomputer eingesetzt ist.

Bei dieser Elektronik handelt es sich um eine elektronische Schutz- und Überwachungseinheit, die zwischen dem Fahrzeug und dem Netz eingeschaltet wird. Sie überwacht Strom, Spannung und Temperatur, und sie verfügt beispielsweise auch über einen Thermosensor im netzseitigen Stecker, mit dem die Temperatur in der Steckdose überwacht wird. Die Elektronik kontrolliert aber auch, ob die Fahrzeugkarosserie etwa infolge eines Kurzschlusses unter Spannung steht oder ob durch Anschlussfehler oder Isolationsdefekte Fehlerströme auftreten. Um im Ernstfall das Fahrzeug vom Netz trennen zu können, enthält die Überwachungseinheit Schütze, die den Strom zu- oder abschalten und damit für die Sicherheit von Mensch und Fahrzeug sorgen.

Die Testumgebung: Quelle und Last von ET System electronic

Die Überwachungselektronik muss ihre Aufgaben bei Wind und Wetter zuverlässig erfüllen. Sie wird daher für eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebsbedingungen ausgelegt und muss unter diesen Rahmenbedingungen zunächst im Labor getestet werden, ehe Praxistests in den Fahrzeugen erfolgen können. Die Prüfingenieure bei TE haben dazu eine Testbench aufgebaut, auf der Ein- und Zweiphasensysteme mit der entsprechenden Phasenlage und den geforderten Spannungen simuliert werden können. Ein Klimaschrank eröffnet zudem die Möglichkeit, die Funktion der Überwachungselektronik auch unter den unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen zu simulieren – ob am Nordkap oder am Äquator.

Um die entsprechenden Ströme bereitstellen und mit einer elektronischen Last auch die erforderlichen Belastungen simulieren zu können, kommen programmierbare Spannungsquellen und –lasten zum Einsatz. Sie werden über einen Steuerrechner geregelt und können damit verschiedene Betriebs- und Fehlerbedingungen wie zum Beispiel Kurzschlüsse simulieren.

Bei der Stromquelle und den Lasten setzt TE auf bewährte Technik: Im Einsatz ist nämlich eine AC-Quelle des Typs EAC-S 4000/Mod von ET System electronic. Diese AC-Quellen liefern je nach Ausführung ein- oder dreiphasige Sinus-, Rechteck- oder Dreieckspannungen. Der manuell einstellbare Frequenzbereich liegt zwischen 1 Hz und 2000 Hz, zusätzlich lassen sich die häufig benötigten Frequenzen 50 Hz, 60 Hz und 400 Hz auch per Tastendruck fest einstellen. In der Standardausführung bieten die Geräte einen Spannungsbereich von 0 bis 300 V bei einem Leistungsbereich von 250 VA bis 150 kVA. Die Ströme betragen bis 80 A pro Phase, eine spezielle Hochstromvariante stellt stromgeregelt sogar bis 2000 A zur Verfügung. Alternativ sind Spannungen bis 500 V AC beziehungsweise bis 700 V AC verfügbar, wobei die maximalen Ausgangsströme jeweils um 40 % bzw. 50 % reduziert sind. Die gesamte Baureihe weist exzellente Regeldaten auf und bietet bei einer Regelgüte von 0,1 % einen sehr kleinen Klirrfaktor von 0,1 % und eine Programmiergenauigkeit der Wechselspannung von 100 mV.

Bei dem von TE eingesetzten Gerät handelt es sich allerdings um eine modifizierte Variante, die von ET System electronic an kundenspezifische Vorgaben angepasst wurde. Das Gerät wird mit Drehstrom gespeist, liefert eine Ausgangsspannung von 300 V AC und gibt dabei bis zur Maximalleistung von 4 kW Ströme von maximal 30 A ab. Im Gegensatz zu den Seriengeräten ist diese spezielle AC-Quelle aber in der Lage, für 200 s einen Spitzenstrom von 20 A bei einer Ausgangsspannung von 265 VAC zu liefern und dabei eine Leistung von 5,3 kW zu erbringen – ideale Voraussetzungen also, um auch Überlaststests durchführen zu können.

Kombipack: Oben die Quelle, unten die Last

Um die Belastung durch die Fahrzeugbatterie zu simulieren, setzt TE eine elektronische Last ein, die ebenfalls aus dem Lieferprogramm von ET System electronic stammt. Die Last aus der Baureihe ELP 32611 nimmt Leistungen bis 3600 VA bei einem Maximalstrom von 36 A und einer Eingangsspannung von maximal 300 VAC auf. Die Geräte bieten bei einer Grundgenauigkeit von 0,5 % alle Betriebsarten, die in der Praxis täglich gebraucht werden, also neben einem Konstantstrom-Modus auch die Betriebsarten Konstantwiderstand, Konstantspannungen und Konstantleistung.

„Mit den sehr zuverlässigen Geräten von ET System electronic sind wir in der Lage, alle wichtigen Tests selbst durchzuführen“, sagt Stefan Stross. „So können wir unseren Kunden ausgereifte Produkte bieten und letztlich auch unsere Position in diesen innovativen Märkten sichern.“


TE Connectivity, TE und TE connectivity (Logo) sind Marken.

Über TE Connectivity
TE Connectivity (NYSE: TEL) ist ein weltweit führendes Technologieunternehmen mit einem Umsatz von 12 Milliarden US-Dollar. Unsere Lösungen für Verbindungstechnologie und Sensorik spielen in der heutigen, zunehmend vernetzten Welt eine Schlüsselrolle. Wir arbeiten mit Ingenieuren zusammen, um aus ihren Konzepten innovative Produkte zu machen – dabei verschieben wir die Grenzen des Möglichen, indem wir intelligente, effiziente und hochleistungsfähige Produkte und Lösungen von TE nutzen, die sich unter rauen Bedingungen bewährt haben. Unsere 75.000 Mitarbeiter, darunter 7.300 Entwicklungsingenieure, sind zuverlässige Partner für Kunden in über 150 Ländern und aus einer Vielzahl von Branchen. Unsere Überzeugung ist auch unser Motto: EVERY CONNECTION COUNTS – www.TE.com.

TE’s einzige Verpflichtungen sind diejenigen, welche in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen (http://www.te.com/aboutus/tandc.asp) dargelegt sind. TE lehnt ausdrücklich jede Haftung aufgrund stillschweigender Zusicherungen hinsichtlich der hier enthaltenen Informationen ab.

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