Der Technologiekonzern Voith fertigt unter anderem elektrische Antriebslösungen fĂŒr Stadt- und Ăberlandbusse. Ein Bestandteil der Systeme sind sogenannte High Voltage Distribution Units (HVDU): Sie ĂŒbernehmen die Leistungsverteilung im Fahrzeug.
GehĂ€use von ROSE Systemtechnik schĂŒtzen die empfindliche Elektronik vor WitterungseinflĂŒssen.
Das Vorhaben ist ambitioniert: Bis 2030 soll nach den Vorstellungen der Bundesregierung jeder zweite Stadtbus in Deutschland elektrisch unterwegs sein. Um diesen Plan erfolgreich umsetzen zu können, braucht es allerdings effiziente, leistungsstarke Antriebstechnologien. Bei der Voith GmbH & Co. KGaA Im baden-wĂŒrttembergischen Heidenheim beschĂ€ftigt man sich bereits seit Jahren mit genau diesem Thema. 2019 stellten die Spezialisten des Konzernbereichs Transport & Automotive ihr innovatives Voith Electrical Drive System (VEDS) vor â den effizientesten elektrischen Antriebsstrang weltweit. âUnsere Lösung verbraucht bis zu 20 Prozent weniger Energie als vergleichbare Produkteâ, erzĂ€hlt Markus HochmĂŒller, Head of Field Testing Embedded Electrics/Electronics bei Voith.
Ăffentliche Verkehrsmittel weltweit fahren mit dem System
Das VEDS besteht aus einem wassergekĂŒhlten Permanentmagnet-Motor, einem hocheffizienten Wechselrichter sowie Steuerungssoftware. Die Antriebslösung ist mit Batteriesystemen unterschiedlichster Hersteller kompatibel und auch fĂŒr den Einsatz in Brennstoffzellen-EV-AntriebsstrĂ€ngen vorbereitet.
Da das VEDS sehr kompakt baut, lĂ€sst es sich einfach in Chassis integrieren, die ursprĂŒnglich fĂŒr Verbrennungsmotoren ausgelegt wurden. Deshalb können auch Busse mit konventionellem Diesel-, Hybrid- oder Gasantrieb leicht auf das VEDS umgerĂŒstet werden. Das geringe Gewicht des Voith Electric Drive Systems sorgt zudem fĂŒr einen relativ geringen Energieverbrauch der Fahrzeuge, wodurch sich deren Reichweite deutlich erhöht.
2021 bringt Voith schlieĂlich die AusfĂŒhrung âMedium Dutyâ (MD) auf den Markt â eine Variante des VEDS fĂŒr Solobusse und LKW bis zu einem Gewicht von 19 t. Diese Antriebslösung ist besonders fĂŒr den innerstĂ€dtischen Einsatz geeignet. Inzwischen treibt das VEDS viele E-Busse rund um den Globus an â alleine in London sind rund 20 Prozent dieser Fahrzeuge mit dem System ausgestattet.
High Voltage Distribution Unit ist das HerzstĂŒck
Eine wesentliche Komponente des VEDS ist das Hochvoltverteilsystem, auch High Voltage Distribution Unit (HVDU) oder HV Power Distribution Unit (HV PDU) genannt. Die HVDU sorgt fĂŒr die Verteilung der Hochspannungsenergie von der Batterie oder dem Stromabnehmer an die elektrischen Verbraucher im Bus.
Hochvoltverteiler gewĂ€hrleisten zudem die Absicherung aller Ein- und AusgĂ€nge an den Polen und schĂŒtzen die einzelnen Elemente sowie die Verbindungen vor Ăberlastung.
FĂŒr die sichere Kapselung der in den HVDUs verbauten Elektronik wĂ€hlte Voith GehĂ€use von ROSE Systemtechnik. Das Unternehmen hat ĂŒber 50 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung widerstandsfĂ€higer GehĂ€uselösungen fĂŒr industrielle Anwendungen.
âWir beziehen fĂŒr Applikationen in unseren Unternehmensbereichen Wasserkraft und Papierherstellung schon seit langem GehĂ€use von ROSE und schĂ€tzen die hohe QualitĂ€t der Produkteâ, begrĂŒndet Markus HochmĂŒller die Entscheidung.
ROSE produziert GehĂ€use aus Aluminium, Edelstahl, Polyester, ABS und Polycarbonat. Die KlemmenkĂ€sten schĂŒtzen die verbauten elektronischen Komponenten vor Wasser und Fremdkörpern und besitzen mindestens die Schutzart IP65. Speziell fĂŒr Hochvoltverteiler gibt es darĂŒber hinaus eine Produktrange, die ĂŒber die Schutzarten IP67 und IP69K, Netzleitungsschutz sowie eine Sicherheitsabschaltung verfĂŒgt. DarĂŒber hinaus bieten diese GehĂ€use einen sehr hohen EMV-Schutz und widerstehen selbst korrosiven Belastungen.
AluminiumgehÀuse kapseln die empfindliche Elektronik
Zum Schutz der elektronischen Bauteile der HVDU nutzt Voith Aluminium-StandardgehÀuse von ROSE in den Abmessungen 310x600x181 mm. In den GehÀusen befindet sich neben der HV-Platine, dem HV-Relais, Sicherungen und einem IsolationswÀchter auch ein Mess-Shunt. Er erfasst die Temperatur an der Bauteil-OberflÀche, die StromstÀrke und die Spannung.
ROSE liefert fĂŒr die HVDUs allerdings keine GehĂ€use von der Stange. Es handelt sich zwar um ein Standardmodell â das wird aber nach den Vorgaben von Voith individuell bearbeitet. Bei dem GehĂ€usespezialisten ist das keine Besonderheit, sondern ein ganz normaler Service. âEtwa 14.000 kundenspezifische GehĂ€use verlassen unser Werk in Porta Westfalica pro Wocheâ, erzĂ€hlt Frank DorpmĂŒller, Leiter QualitĂ€tsmanagement bei ROSE.
Individuelle Bearbeitung gehört zum Standard
Zu den Bearbeitungsoptionen bei ROSE gehören FrĂ€sen, Bohren, Gravieren oder Gewindeschneiden. Die GehĂ€use können aber auch sandgestrahlt, passiviert und pulverbeschichtet oder im Corporate Design des Kunden lackiert werden. Bei Bedarf ĂŒbernimmt ROSE darĂŒber hinaus die Konfektionierung der GehĂ€use mit der erforderlichen Elektronik. Auf Wunsch kĂŒmmern sich die GehĂ€usespezialisten zudem um die Beschaffung der benötigten Baugruppen und Komponenten.
Die AluminiumgehĂ€use fĂŒr Voith werden gefrĂ€st sowie mit Bohrungen, Stehbolzen und Befestigungslaschen versehen. Zum Schluss erhalten sie noch eine kundenspezifische Lackierung. âEs ist fĂŒr uns sehr praktisch, die GehĂ€use, die Bearbeitung und die Konfektionierung aus einer Hand zu bekommenâ, so Markus HochmĂŒller. âDas spart uns viel Zeit.â
Hohe Anforderungen an die ProduktqualitÀt
Eine zentrale Anforderung von Voith an die GehĂ€use von ROSE ist die Robustheit, denn die Hochvoltverteiler der E-Busse mĂŒssen sowohl rauen WitterungsverhĂ€ltnissen als auch ErschĂŒtterungen standhalten. Das Unternehmen prĂŒft deshalb regelmĂ€Ăig u. a. mit Salzwasser- und Dichtigkeitstests die MaterialqualitĂ€t und Produkteigenschaften der AluminiumgehĂ€use. ZusĂ€tzlich werden die KlemmenkĂ€sten mit einem sogenannten Shaker in Schwingung versetzt, um festzustellen, ob sie vibrationsfest sind.
Bauweise ermöglicht hohe StabilitÀt
AluminiumgehĂ€use von ROSE eignen sich besonders gut fĂŒr den Schutz der Elektronik von High Voltage Distribution Units. Das hĂ€ngt mit ihrer Bauweise zusammen: Sie sind nach dem Feder-Nut-Prinzip konstruiert und damit absolut dicht. Der Anwender hat die Wahl zwischen einer groĂen Bandbreite an Dichtungen z. B. aus Polyurethan (PUR) oder Chloropren (CR). Auf Anfrage können die GehĂ€use aber auch mit Sonderdichtungen jeder Art ausgestattet werden.
FĂŒr eine hohe Robustheit sorgt zudem das Fertigungsverfahren: Aluminium-StandardgehĂ€use von ROSE werden im Druckguss aus einer hochwertigen Aluminium-Gusslegierung AC-AlSi 12 (Fe) hergestellt (nach DIN-EN 1706). Dadurch sind die GehĂ€use sowohl leicht als auch sehr stabil und können in einem weiten Temperaturbereich eingesetzt werden. Das Druckgussverfahren hat aber noch einen weiteren Vorteil: Es sorgt fĂŒr eine gleichmĂ€Ăige Struktur und hohe Festigkeit der GehĂ€usewĂ€nde.
Hohe Nachfrage nach Alu-GehĂ€usen fĂŒr E-Busse
Voith ist mit den Aluminium-StandardgehÀusen von ROSE sehr zufrieden. Das zeigt sich
u. a. an den steigenden StĂŒckzahlen, die das Heidenheimer Unternehmen fĂŒr seine HVDUs ordert. âIn den letzten eineinhalb Jahren sind die Abnahmemengen stark gestiegenâ, berichtet Jochen SchĂ€fer, der Voith als Gebietsverkaufsleiter betreut. Der AuĂendienstmitarbeiter von ROSE ist sich sicher, dass der Trend anhĂ€lt: âDas Thema Elektrobusse wird in den kommenden Jahren immer wichtiger werden.â
Quelle: www.rose-systemtechnik.com