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14 Elektronik automotive E-Vehicles & Autonomes Fahren mehr Jedes neue Steuergerät benötigt seine eigenen Stromund Datenverbindungen Auch hier helfen Zonen-Controller da sie die elektrische Infrastruktur eines Fahrzeugs in überschaubare Segmente unterteilen und neue Funktionen direkt aufnehmen können Fahrzeughersteller können in bestehenden und neuen Fahrzeugarchitekturen durch das Hinzufügen von Zonen-Controllern das Management sämtlicher Komponenten vereinfachen und Bauraum sparen Dabei spielt der Zonen-Controller eine zentrale Rolle Mit ihm lassen sich die Verarbeitung der Daten aus verschiedenartigen Sensoren Peripheriegeräten und Aktoren konsolidieren und die Funktionalität bestimmter Basisfunktionen des Fahrzeugs integrieren Separation der I O-Funktionen In modernen Fahrzeugarchitekturen sind alle Sensoren Peripheriegeräte und Aktoren meist direkt mit einem sogenannten Domain Controller verbunden Die Datenleitungen von aktuellen Radarsystemen Kameras Lidar und Ultraschallsensoren führen dann direkt von ihrem Bauraum im Fahrzeug zu den entsprechenden Domain Controllern In einer Zonenorientierten Architektur werden die meisten Sensoren und Peripheriegeräte mit dem nächstgelegenen Zonen-Controller verbunden Die I O-Funktion wird von den Rechnerbaugruppen losgelöst So können dort lokal Datentransformationen der Sensordaten durchgeführt und die Daten der Sensoren auf allgemeingültige Schnittstellen normiert werden Daneben werden die Daten sämtlicher Baugruppen aggregiert und somit wird Bandbreite auf Bussystemen eingespart Der Zonen-Controller übernimmt in diesem Fall die Funktion eines lokalen Gateways für alle angeschlossenen Baugruppen Bild 2 48-V-Architekturen Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Zonen-Controllers besteht bei einer Migration zu einer einheitlichen 48-V-Stromversorgung für alle Systeme im Fahrzeug neben dem Antrieb Dadurch lassen sich in Fahrzeugen die meisten elektrischen Komponenten effizienter betreiben als in reinen 12-V-Systemen wie sie heute in fast allen Fahrzeugen anzutreffen sind Ein reines 48-V-System verringert den Energieverlust auf elektrischen Leitungen und ermöglicht auch die Versorgung von Komponenten mit sehr hohem Leistungsbedarf wie zum Beispiel des elektrischen Klimakompressors der in Elektrofahrzeugen benötigt wird In sogenannten Mild-Hybrid-Fahrzeugen verwenden Fahrzeugkonstrukteure zwei getrennte Systeme zur Stromversorgung ein 12-V-System für konventionelle Komponenten und ein 48-V-System für wenige Verbraucher mit sehr hohem Bedarf an Leistung In diesen Fahrzeugen ist ein zentraler Spannungskonverter verbaut der von 48 Vnach 12 Vund umgekehrt wandelt und der mehr als 1 kW Systemleistung bieten muss Zonen-Controller rationalisieren auch diese Infrastruktur Mit ihrer Hilfe benötigt das Fahrzeug lediglich eine auf 48 Vbasierende Energieerzeugung und -verteilung Die Zonen-Controller verteilen die Energie in der Zone an reine 48-V-Komponenten und beinhalten einen lokalen Spannungswandler für bestehende 12-V-Baugruppen So kann über die Zeit eine sanfte Mi - gration zu reinen 48-V-Komponenten stattfinden Eine Investition in die Zukunft Zonen-Controller vereinfachen und rationalisieren die Architektur in jedem Fahrzeug Ein solcher Ansatz unterstützt die Integration moderner Technologien durch eine optimierte Energieverwaltung und Datenübertragung Außerdem können OEMs hierdurch nicht nur Kostenund Gewichtseinsparungen umsetzen es entsteht auch die notwendige Grundlage für hochautomatisierte Fahrzeuge Damit sind die Hersteller für künftige Herausforderungen in der Branche gewappnet ih