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Board-to-Cable-Stecker von Yamaichi: Im Herzen der Hybridfahrzeuge

Der Markt für hybride Antriebssysteme ist groß. Doch um den Anforderungen im Batteriemanagementsystem zu begegnen, braucht es robuste Schnittstellen. Hierfür hat Yamaichi Electronics das Steckverbindersystem Y-Lock um die Serie V3 erweitert.

AdobeStock Bildquelle: © Firstsignal/stock.adobe.com

Im Zuge der Elektrifizierung der Fahrzeugwelt sind zusätzlich zu rein elektrischen PKWs die Hybridfahrzeuge eine sinnvolle Alternative. Die 48-V-Batterie ist dabei in einem Hybridfahrzeug so etwas wie das Herzstück, das die Verknüpfung zwischen Elektrifizierung und Verbrennungsmotor darstellt. Zu unterscheiden sind dabei verschiedene Stufen der Hybridfahrzeuge:

Mikrohybrid: Bei den Mikrohybriden fungiert ein Elektromotor als Startermotor und ersetzt im Stand den Verbrennungsmotor. Mithilfe dieser Start-Stopp-Automatik und einer Rekuperationsmöglichkeit – das heißt, die Bewegungsenergie lässt sich in speicherbare elektrische Energie wandeln – fließt beim Bremsen Energie in die Starterbatterie zurück. Damit kann der Verbrennungsmotor im Stand abgeschaltet werden. Dies ist besonders im Stadtverkehr sinnvoll und spart Kraftstoff ein.

Mildhybrid: Beim Mildhybrid unterstützt ein Elektromotor die Fahrleistung des Autos mit etwa 10 kW (14 PS). Zusätzlich besitzen Mildhybride die Vorteile des Mikrohybrids (Start-Stopp-Automatik/Rekuperation). Dadurch lassen sich kleinere Verbrennungsmotoren ohne Leistungseinbußen nutzen, was wiederum Kraftstoff einspart.

Vollhybrid (HEV): Die nächste Stufe ist der Vollhybrid. Bei diesen Fahrzeugen treibt ein Elektromotor beim Anfahren und bis zu einer gewissen Fahrgeschwindigkeit das Fahrzeug alleine an. Dabei hat der Elektromotor auch die Funktion des Starters und der Lichtmaschine. Allerdings erfolgt hier keine Aufladung der Batterie von außen – im Gegensatz zum Plug-in-Hybrid. Dadurch ergibt sich ein größeres Gewicht durch die benötigte Speicherkapazität der Batterie und den E-Motor, was sich negativ auf die Fahrleistung bei Langstrecken auswirkt. Beim Vollhybrid unterscheidet man zwischen zwei Varianten:

  • Beim seriellen Vollhybrid treibt ein Verbrennungsmotor einen Generator an, der wiederum den Elektromotor speist. Der Verbrennungsmotor fungiert also als Energielieferant und der Elektromotor übernimmt dadurch den alleinigen Antrieb.
  • Der parallele Hybrid kann sowohl mit beiden Antriebsarten – elektrisch und mit Verbrennungsmotor – gleichzeitig als auch nur mit Verbrennungsmotor angetrieben werden.

Plug-in-Hybrid (PHEV): Der Plug-in-Hybrid bietet den Vorteil, dass er sich von extern mit Strom aufladen lässt und man damit größere Strecken rein elektrisch zurücklegen kann. Dadurch wird der E-Motor leistungsfähiger und die Einsparung an Kraftstoff ist besonders hoch.

Unabhängig von der Art des Hybridantriebs haben alle Fahrzeuge eine Komponente gemeinsam (bzw. werden sie in Zukunft gemeinsam haben – je nach Anbieter): die 48-V-Batterie. So speist beispielsweise beim Mildhybrid die Batterie den Strom in einen E-Motor, der unter anderem an einen bestehenden Riemenantrieb eines Verbrennungsmotors angebunden sein kann. Durch die Rekuperationstechnologie lädt sich die Batterie wiederum selbst auf. Diese Energie würde sonst über Abwärme verloren gehen, lässt sich aber nun sinnvoll nutzen. Ein AC/DC-Wandler wandelt die Spannung der 48-V-Batterie auf das niedrigere Niveau des 12-V-Bordnetzes um. Somit können sowohl Bordnetze versorgt als auch ein zusätzliches Drehmoment aufgebaut und zum Fahrzeugantrieb genutzt werden. Damit sind die 48-V-Netze eine wichtige Voraussetzung für elektrifiziertes oder teilelektrifiziertes Fahren.

Und die Technologie macht große Fortschritte: So bietet beispielsweise Bosch eine 48-V-Batterie in der Größe eines Schuhkartons an, die ohne zusätzliche Kühlsysteme auskommt. Damit bleiben die so wichtigen Aspekte des Platzbedarfs und zusätzlichen Gewichts so gering wie möglich.