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Lösungen
27/04/2020

Infrastruktur für mehr Reichweite

HARTING E-Bus-Schnittstellen
Christian Bohne
Manager ISM Transportation, HARTING Electric
HARTING E-Bus-Schnittstellen

Green Mobility ist zu einer wichtigen Säule in der Verkehrs- und Umweltpolitik geworden. Regierungen fördern den Einsatz emissionsfreier Fahrzeuge, um die Luft-Verschmutzung in Ballungsräumen zu verringern und ihre Klimaziele zu erreichen. Elektrobusse gelten dabei als effektives Mittel auf dem Weg vom Verbrennungsmotor zum emissionsfreien Antrieb. Seit einem Jahrzehnt unterstützt HARTING die Lade-Infrastruktur für Elektromobilität mit Spezialsteckverbindern. Heute geht das Angebot über effiziente Schnittstellen für die Ladeinfrastruktur von E-Fahrzeugen weit hinaus.

HARTING hat den Trend zur Elektromobilität früh erkannt. Seit 2010 ermöglicht der Hersteller mit Schnittstellen nach IEC 62196 den Aufbau von Ladeinfrastruktur für batteriebetriebene Fahrzeuge. Die Herausforderung bestand anfangs vor allem in der Durchsetzung von Standards. Infrastruktur-Hersteller, Stromanbieter und Fahrzeugbauer mussten sich auf einheitliche Spezifikationen, auf Datenformate und Steckgesichter einigen. Seit 2016 gibt es für Europa nun ein einheitliches System für Ladestationen (Typ 2). Alles, was seither an Ladestationen neu geschaffen wird, muss die Steckergesichter Typ 2 und CCS Typ 2 („Combo“) verwenden. Zumindest, solange die Säulen öffentlich zugänglich sind.

HARTING hat sein Portfolio für die E-Mobilität kontinuierlich erweitert; so gibt es verschiedene Typen von AC-Ladesteckverbindern für Europa, die USA und China. HARTING bietet zudem Lösungen für die kombinierte AC/DC-Ladetechnik (Combo). Darüber hinaus hat HARTING spezielle Schnittstellen für den Einsatz mit ladeleitungsintegrierten Steuer- und Schutzeinrichtungen (IC-CPD) entwickelt.

Ladeverfahren für Elektrobusse

Für Elektrobusse gibt es im Prinzip drei Ladeverfahren: Die Übertragung findet in der Praxis überwiegend per Pantograph oder Plug-in-Steckverbinder statt, in verschwindend geringem Umfang auch per Induktion. HARTING bietet deshalb neben seinen Plug-In-Steckverbindern auch Schnittstellen für das Laden mittels Pantograph. Das sind scherenartig ausfahrbare und mit Lade-Kontakten versehene Gestelle. Sie docken an eine Ladeschiene an – und übertragen die Leistung für die Batterien. Rund um den Pantographen kann HARTING je nach Kundenbedarf eine ganze Reihe von Schnittstellen-Lösungen bieten:

  • Für die Schalteinrichtung des Pantographen, die sich auf dem Dach des E-Busses befindet, werden robuste Schnittstellen benötigt. Je nach geforderter Schutzart kommen Han® A, Han B®, Han® HPR, Han® M oder Han-Eco® zum Einsatz.
  • Das „Innenleben“ bilden Monoblock-Einsätze oder Module für Data, Signal & Power.
  • Über Han® HC Kontakte (bis 650 A und 4000 V) wird die Leistung zum Batteriespeicher geführt.
  • Für die Verkabelung der Batteriespeicher-Module empfehlen sich die neuen Steckverbinder der Reihe Han® S.
  • Für die Daten- und Leistungsübertragung für Geräte und Steuerungseinheiten steht die ganze Bandbreite der HARTING Leiterplatten-Steckverbinder zur Verfügung (z.B. har-flex®, har-flexicon® und diverse Leiterplatten-Adapter mit rundem Steckgesicht).

 

HARTING stellt Schnittstellen für die Verkabelung von E-Bussen bzw. deren Teilsystemen zur Verfügung. So versorgen HARTING Steckverbinder Fahrgast-Informationssysteme, Kameras, Beleuchtungen, Sensorik, Anzeigen und Geräte des Cockpits, Ticket-Automaten, Haltewunschmelder und USB-Ladegeräte mit Daten, Signalen und/oder Leistung.

In vielen E-Bus-Applikationen ist zudem eine ausreichende EMV-Schirmung wichtig: Je näher ein Anschluss am Pantographen liegt, desto höher sind die Anforderungen an die EMV. HARTING kann hier viel Know-how aus dem Bahnbereich übertragen. Kombinationen, die die hohen Ansprüche der Bahnindustrie erfüllen, funktionieren auch im E-Bus.

Ziel: Leistungsdichte erhöhen

Der Trend geht bei den Batteriespeichern in Richtung höherer Leistungsdichte. Oberstes Ziel ist die Erhöhung der Reichweiten der Fahrzeuge. Dazu muss mehr elektrische Energie im gleichen Batterievolumen zur Verfügung stehen. Für die Schnittstellen folgt daraus, dass sie leistungsstärker werden müssen, ohne mehr Bauraum zu beanspruchen. HARTING hat hier mit Han® S [Querverweis] bereits eine besonders flexible und platzsparende Lösung bis 200 A präsentiert. In Zukunft wird es darum gehen, das Maximum der übertragbaren Leistung weiter zu erhöhen.

Das hat Konsequenzen für die EMV-Eigenschaften der Schnittstellen. Je höher die übertragenen Leistungen, desto höher ist die Gefahr von Einstreuungen in Datenleitungen. Hier müssen Lösungen gefunden werden, die die Verarbeitung und Konfektionierung von Speichersystemen in hoher Stückzahl unterstützen. HARTING hat in dieser Hinsicht bereits zukunftsträchtige Geräte-Anschlusstechnik vorgelegt, zuletzt die Reihe Han ® 1A. Sie bietet schirmbare Kontakteinsätze. Ihre Gehäuse sind aus Kunststoff und lassen sich leicht montieren und mit Schirmungselementen bestücken. Solche Lösungen begünstigen die flexible Fertigung von Schnittstellen und rasche Konfektionierung großer Stückzahlen.

 

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