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www markttechnik de Nr 21 2022 16 Fokus|Halbleiter Elektrothermische Systemantworten der Komponentenmodelle können ohne konstruktive Details herausgeben zu müssen softwareunabhängig ausgetauscht werden Demonstrator zeigt Potenzial auf Zur Analyse des Einflusses von Aggregaten auf die Steckverbinderund Kabeldimensionierung haben Rosenberger und Leoni einen Demonstrator entwickelt Das Aggregat stellt eine Wärmesenke im HV-Bordnetz dar Analog zum beschriebenen Vorgehen wurde ein thermisches Netzwerk aufgebaut und abgeglichen Wird das transiente Stromprofil bei Raumtemperatur als Eingangsgröße in diesem Modell verwendet zeigt sich der Einfluss des Aggregats Untersucht wurde zunächst die Dimensionierung nach klassischer Vorauslegung Das Ergebnis zeigt dass die Maximaltemperatur im Netzwerk eine erhebliche Reserve in Bezug auf die Grenztemperatur besitzt Das Netzwerk ist deutlich zu konservativ ausgelegt Durch eine sukzessive Querschnittsreduktion sowie einen Vergleich der Steckverbinder wird das Optimierungspotenzial deutlich Ergebnis Im Vergleich zur klassischen Auslegung bei der ein HVS420-Stecker mit 95 mm² Leitungsquerschnitt verwendet wurde konnte durch die neue Methodik unter Verwendung des HVS240-Steckers mit 50 mm² eine Volumenund Gewichtseinsparung von knapp 30 Prozent erzielt werden Tabelle Der Kabelquerschnitt konnte um knapp 50 Prozent verringert werden Während die thermische Beschreibung von Leitungen und Steckverbindern definiert ist stellt dies bei HV-Aggregaten noch eine Herausforderung dar Ein analoger Ansatz zur Übergabe vereinfachter Modelle mittels Parametersätzen ist jedoch beim ZVEI bereits in Arbeit Material und Entwicklungszeit einsparen Die Gegenüberstellung der beiden Auslegungsmethoden zeigt das Potenzial des ZVEI-Ansatzes Die Systemsimulation ermöglicht im gezeigten Beispiel einer gekühlten Komponente eine Querschnittsreduktion der Leitungen um knapp 50 Prozent Durch Anwendung des neuen Designprozesses konnte die Verwendung eines deutlich kleineren Steckverbinders empfohlen werden resultierend in einer Reduktion von Einbauvolumen und Gewicht des Steckverbinders um knapp 30 Prozent Der große Vorteil liegt in der Dimensionierung der Komponenten weit vor Beginn der Serienentwicklung Mittels applikationsspezifischer Simulationsmodelle lässt sich die unmittelbare Temperaturantwort berechnen Die Lasthistorie wird somit berücksichtigt wodurch das ungenaue Kumulieren von Strömen vermieden wird Dabei schützt der Modellaustausch nach ZVEI das Knowhow der kooperierenden Unternehmen und funktioniert softwareunabhängig Ist diese Methode in der Zulieferkette etabliert resultiert sie langfristig in der Serienund in der späteren Derivateentwicklung in kürzeren Entwicklungszeiten Im gesamten Produktentstehungsprozess ist eine Reduktion der Entwicklungsund Produktkosten möglich Die genauen Messergebnisse Tabellen und Grafiken zum Artikel sowie weitere Quellenangaben finden Sie auf der Webseite www rosenberger com fileadmin content headquar ter Downloads Power Connectors Paper DE Systemsimulation nachZVEI pdf cp ■ Höherwertige Fahrzeugausstattungen ziehen verstärkten MEMS-Einsatz nach sich Wachstumsimpuls durch autonomes Fahren und Assistenzsysteme Auch wenn sich das Wachstum durch die allgemeinen Halbleiter-Lieferengpässe im Automotive-Bereich etwas einbremst gehen Marktforscher davon aus dass der Automotive-MEMS-Umsatz 2022 um 14 bis 16 Prozent wächst Nach Einschätzung des Marktforschungsinstituts IHS Markit einem Unternehmen von S P Global wurden seit Beginn der Corona-Pandemie weltweit rund 10 3 Millionen Fahrzeuge nicht produziert und nach Auskunft von Jérémie Bouchaud Director E E Semiconductor bei IHS Markit »wird diese Zahl in Zukunft noch weiter ansteigen« Dass sich diese Entwicklung bislang noch nicht allzu negativ auf die Marktentwicklung bei MEMS ausgewirkt hat lässt sich vor allem auf einen Grund zurückführen Automobilhersteller konzentrieren sich seit den Lieferengpässen im Halbleiterbereich vor allem auf die Produktion hochwertiger Fahrzeuge Diese weisen zwar einen höheren Halbleiteranteil als Brotund-Butter-Fahrzeuge auf sie bringen aber auch mehr Umsatz