29 | 11 | 2022
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Elektrik/Elektronik

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Meilenstein und neue Batterie Technologie

autobatterie test

Ein sensationeller Meilenstein in der Geschichte der Batterie bzw. der Autobatterie steht jetzt kurz vor dem Durchbruch.

Der neu erfundene Batterietyp kann mit gleicher Größe dreimal mehr Spannung und Energie bereithalten als uns bekannte Lithium Ionen Akkumulatoren in der heutigen Zeit.

Akkus für E-Autos wurden zwar stets weiter verbessert, aber eine radikale Veränderung gab es Seitens der Autohersteller noch nicht.

Der Miterfinder der Liz-Ionen Batterie John Goodenough, Professor der Cockrell School of Engineering der The University von Texas in Austin ist sehr optimistisch.

Kosten,  Sicherheit,  die Lade- und Entladezyklen der derzeitigen Akkus, Reichweite und die Lebensdauer sind entscheidende Kriterien für den Einsatz und Kauf von Elektroautos.

Die Produktion für Lithium-Ionen-Zellen befindet sich fast aus­schließ­lich in Asien. Ca. 95 Prozent des Marktes wurde laut McKinsey & Company 2015 dort produziert.

Die Innovation an seiner neuen Technologie sind ein Feststoff und keine Elektrolyte mehr im Einsatz. Ihre Hausaufgaben hat Maria Helena Braga aus Portugal gemacht. Sie führte Experimente mit Gas Elektrolyten durch. Eine Anode befeuert Alkali Metalle.

Diese Erfindung wird nicht nur Elektroautos zu mehr Akzeptanz verhelfen, da Reichweiten verbessert und  Ladezeiten verkürzt werden.

Auch für den gesamten Markt von Smartphones, iPhones, und Notebooks wird es zu drastischen Veränderungen kommen.

 

Links:

Bauarten von Starterbatterien und Autobatterien

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LIN-BUS

Der LIN-BUS (Local Internet Network) trägt auch den Namen Subbus und wird eingesetzt falls die CAN-Bus Technologie zu teuer ist, da es auf kostengünstigen Standards von Komponenten aufbaut. In der Topologie ist es ein Master/Slave System. Erbesitzt die maximale empfohlene Geschwindigkeit von 19.200 bit/s

Als ungeschrirmter Eindrahtbus besitzt er die selbe Spannung wie das Bordnetz. Das zeitgesteuerete Sytem arbeitet als Master/Slave. Das System orientiert sich an Bytes und die Übertragung der Daten ist asynchron. Die Paketdaten werden wie beim CAN-Bus mit Identfier gehandelt.

Anwendungsgebiete sind der Scheibenwischermotor, Regen- und Lichtsensor. Die weitere Verbindung auf den CAN-BUS erfolgt über ein Gateway (Steuergerät).

Einsatz sind u.a. die geregelten Elektronikkomponenten der Karosserie, wie z.B. Klimaanlage, Rückspiegel, elektr. Fensterheber, elektr. Öffnen des Kofferraumes oder auch die Elektrik der Sitze.

MOST-Bus

CAN-Bus

FLEXRAY-Bus

AUTOMOTIVE-ETHERNET

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Can-Bus

Entwicklung ca. 1983 durch Bosch. Erste Vorstellung im Jahr 1985 durch Intel und Bosch. In der Automobilbranche sollte Gewicht durch reduzierte Kabellängen und dadurch Ausgaben reduziert werden. Das Controller Area Network (CAN) verbindet mehrere gleichberechtigte Teillehmer über einen 2-Draht Bus (Twisted Pair) miteinander. Der Zugriff ist eventgesteuert und erfolgt nach Priorität. Ereignisse hoher Priorität können eine niedrigere Priorität hinten anstellen. Die Übertragung per Frame erfolgt mit maximal 8 Bytet. Die Steuergeräte können autag und unabhängig voneinander Daten senden und empfangen. Deshalb werden viele Feldgeräte wie z.B. Sensoren und Messfühler, Anrtriebseinheitenn mit  Steueungsgeräten gekoppelt. Die Übertragung erfolgt in Echtzeit und bietet ein hohes Maß an Sicherheit. Bei Inaktivität stehen bei beiden Leitungen 2,5 Volt Spannung an. Bei Datenübertragung steigt der CAN H (CAN High) auf 3,75 Volt Spannung und der CAN L (CAN Low) sinkt auf 1,25 Volt und erzeugt dabei ein 2,5 Volt Spannungpotential. Aufgrund diese Spannungspotentials ist dieses Bussystem nicht anfällig gegen induktive Spannungsspitzen, Brummspannungen und elektrische Felder. Das Protokoll des CANBus ist  in „Schichten“ (Layers) aufgeteilt. Hier wird der Zusammenhang zwischen Hardware (Stecker, Signale, etc.) und Software (Priorität, Bitverarbeitung, Datenverteilung, etc.) beschrieben..Der Bus kann Prioritäten unterscheiden da eine Nachricht in 7 Frames der OSI Schicht (Layer, Kennfelder) unterteilt ist. Die maximale Datenrate beträgt 1 MBit.

Einsatz sind u.a Bremsysteme wie ABS, ESP, Getriebe, Übertragung der Kraft und Airbags.

 

Vorteile:

- Systemsicherheit

- großer Bedienkomfort

- gute Diagnose des Systems

- Kosteneinsprung durch effizienteren Kabelbaum

- vereinfachtere Softwareanpassungen

LIN-Bus

MOST-Bus

FLEXRAY-Bus

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