Analyse und Design eines Automotiven 48V zu 12V DC/DC Konverters ; Analysis & Design of an Automotive 48-to-12V dc/dc Converter

DieCO2-Grenzwerte der europäischen Kommission stellen für die Automobilindustrieeine Herausforderung dar, die mit Konventionellen Verbrennungsmotoren alleine nichtmehr oder kaum noch zu erreichen sind. Dies führt zur Notwendigkeit alternativer An-triebskonzepte, die es ermöglichen dieCO2-Emmisionen im Betrieb drastisch zu senken.Eines dieser Konzepte ist die Hybridtechnologie die es ermöglicht die Energie aus Brenn-stoffen und elektrischer Energie für den Antrieb bereitzustellen. Um die immer höherenAnsprüche an denCO2-Emissionen von Verbrennungsfahrzeugen zu reduzieren hat sichdie Hybridtechnologie in Fahrzeugen etabliert. Diese nutzen die Energie aus den fossi-len Brennstoffen und elektrische Energie für den Antrieb des Fahrzeugs. [23] Um dieelektrische Energie besser nutzen zu können, wird deswegen das elektrische System derFahrzeuge um ein weiteres Bussystem erweitert. Im Falle eines Mildhybridfahrzeugeshandelt es sich hierbei um einen 12 V Bus und einen 48 V Bus. Die 48 V-Akkus desHybridfahrzeuges werden über einen 48 V Generator geladen. Aus Platz-, Kosten- undEffizienzgründen muss die gesamte Energieversorgung während der Fahrt über den 48 VGenerator bereitgestellt werden. Da man nicht direkt den 12 V Bus mit seinem Speicheran diesem Anschließen kann, muss ein Verbindungsglied die beiden Bus-Systeme ver-bindet, etabliert werden. Diese Schnittstelle stellt ein 48 V/12 V bidirektionaler DC/DCKonverter dar. Dieser soll das Spannung Niveau des 12 V Buses Stabilisieren und diebenötigte Spannung bereitstellen um die 12 V Batterie ggf. zu laden. Es kann unter Um-ständen wie beim Beschleunigen oder Starten vorkommen das Energie vom 12 V Bus inden 48 V Bus übertragen wird. Dies ist einer der Gründe weshalb der Konverter Bidirek-tional ausgeführt wir ; The European Commission’sCO2limits represent a challenge for the automotive indus-try that can no longer or hardly be achieved by conventional engines alone. This leadsto the need for alternative drive concepts that make it possible to drastically reduceCO2emissions ...