TE Relay Products
Die Automobilindustrie ist aufgefordert, die CO2-Emission der Fahrzeuge deutlich zu senken. Bis zum Jahr 2015, in dem die staatlichen Zielvorgaben verbindlich werden, besteht sowohl bei vielen Automobilherstellern als auch bei ihren Lieferanten noch Handlungsbedarf. Zusätzlich wächst vor dem Hintergrund der in ungeahnte Höhen steigenden Kraftstoffpreise auch der Druck der Endkunden auf die Industrie, den Energieverbrauch und damit auch den Kraftstoffverbrauch weiter zu reduzieren.
Vor dem Hintergrund, dass Relais in ihrer Gesamtheit im Extremfall für bis zu rund 10 % des gesamten elektrischen Verbrauchs im Fahrzeug verantwortlich sind, bietet sich für TE Connectivity die Möglichkeit, mit passenden Lösungen einen Beitrag zur Reduzierung des Energieverbrauchs zu leisten.
Bistabile Relais
Es gibt hier verschiedene mögliche Ansätze, die bei der Reduzierung der Verlustleistung im Fahrzeug oder der des Relais selbst ansetzen. Ein zunehmender Trend sind bistabile Relais. Während sie im Bereich der Netz- und Signalrelais bereits weit verbreitet sind, befindet sich deren Einsatz im Automobilbereich noch in den Kinderschuhen. Dabei bieten bistabile Systeme zahlreiche Vorteile. Im Gegensatz zu monostabilen Relais benötigen bistabile Systeme lediglich einen kurzen Ein- oder Ausschaltpuls an der Erregerspule, um den Schaltzustand zu wechseln, wobei ein integrierter Permanentmagnet die Bistabilität ermöglicht. Damit entfällt jegliche Leistungsaufnahme zur Erhaltung des Schaltzustandes.
TE Relay Products
Vor allem bei Applikationen, die dauerhaft über eine lange Zeitdauer eingeschaltet sein müssen, reduziert sich die Leistungsaufnahme quasi vollständig.
Dem Automobilhersteller bietet diese Eigenschaft je nach Bedarf verschiedene Vorteile. In erster Linie lässt sich hiermit der Energieabfluss aus der Batterie verringern, was sich besonders im Ruhezustand des Fahrzeuges positiv auswirkt. So besteht im Ruhezustand beispielsweise die Möglichkeit, notwendige Verbraucher ohne Steuerenergiebedarf aktiv zu halten. Zum anderen können Reduzierungen der Kabelquerschnitte sowie des Relaisgewichtes selbst zu einer Gewichtsreduzierung beitragen. Beides wirkt sich unmittelbar auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs aus. Insofern trägt der Einsatz von bistabilen Relais zur Reduzierung von Gewicht, Kraftstoffverbrauch und somit des CO2-Ausstoßes bei.
Darüber hinaus können bistabile Relais im Gegensatz zur monostabilen Variante bei gleicher Umgebungstemperatur höhere Dauerströme führen, so dass es damit möglich ist, Applikationen mit vergleichsweise kleineren und leichteren Relais zu besetzen. Daraus resultiert ein weiterer Vorteil in Form einer Gewichtseinsparung, die letztendlich ebenfalls reduzierte CO2-Emissionen bewirkt. Alternativ lassen sich bei gleichen Dauerströmen höhere Umgebungstemperaturen realisieren, was vor dem Hintergrund permanent enger werdender Verbauräume in den Fahrzeugen ein wichtiges Kriterium sein kann.
Anwendungsbereiche
TE Connectivity hat bereits verschiedene bistabile Relais für unterschiedliche Anwendungsbereiche im Fahrzeug auf den Markt gebracht. Im Hochstrombereich ist dies der bistabile Batterie-Trennschalter BDS-A (BDS: Battery Disconnect Switch) mit einem Zweispulensystem, das bereits seit mehreren Jahren erfolgreich beispielsweise in Start-Stop-Applikationen in Fahrzeugen verschiedener Automobilhersteller zum Einsatz kommt. Typische weitere Einsatzgebiete sind die Abschaltung während eines Transportes, beim Langzeitparken oder auch im Servicefall.
Im Bereich der Leiterplattenrelais hat TE Connectivity die bistabilen Leistungsrelais PK2 und „Micro K bistabil“ auf den Markt gebracht. Diese Relais dienen beispielsweise als Klemmen-/Versorgungsrelais in Stromverteilern und in Anhänger-Anschlussgeräten. Diverse namhafte Automobilzulieferer setzen diese bistabilen Leiterplattenrelais seit 2006 ein – und zwar mit jährlich steigender Nachfrage für Neuprojekte. Leiterplattenrelais konnten in der Vergangenheit vorwiegend im Fahrgastinnenraum zum Einsatz kommen, aber die Funktion der Bistabilität eröffnet erstmals die Möglichkeit, Leiterplattenrelais bei gleichem Dauerstrom in Bereichen mit höherer Umgebungstemperatur einzusetzen, beispielsweise im Motorraum. Das derzeitig verfügbare zweispulige bistabile PK2 ließe sich problemlos auch als Einspulenvariante realisieren. Speziell in den letzten beiden Jahren verzeichnet TE ein zunehmendes Interesse der Automobilhersteller, bistabile Leiterplattenrelais in ihren Fahrzeugen einzusetzen.
Steckrelais
Im Bereich der Steckrelais stellt TE neben den (Selbsthalterelais) Micro und Mini mit dem Leistungsrelais „F7 A Latching“ nun eine bistabile Lösung vor, die in einem deutschen Oberklasse-Fahrzeug erstmals zum Einsatz kommt. Im Gegensatz zu den anderen bistabilen Relais handelt es sich hier um eine Einspulenvariante, die unter bestimmten Voraussetzungen Vorteile bietet.
Besonders interessant ist dieses Relais, da es von den Dimensionen und Steckanschlüssen einem normalen Maxi-Relais gleicht und somit jederzeit in den normalen Steckplätzen zum Einsatz kommen kann. Vor allem in der Anwendung als Versorgungsrelais beziehungsweise im Energiemanagement lassen sich erhebliche Energieeinsparungen gegenüber den heute eingesetzten klassischen Steckrelais erzielen. (av)
Auf einen Blick
Relais im Auto
Mit überzeugenden Lösungen im Bereich der vielfältigen Schaltaufgaben in heutigen Fahrzeugen lassen sich auch weiterhin die wachsenden Anforderungen an Verbrauchs- und Schadstoffreduzierung erfüllen. Global tätige Applikationsingenieure erarbeiten hierfür zusammen mit den Kunden optimierte Lösungskonzepte für die immer komplexer werdenden Schaltaufgaben im Automobil.
Katharina Biehl
(av)
