TP4 –

DESIGN RULES FÜR HOCHVOLT-LEITUNGSSÄTZE

Erweiterung der Norm auf Hochvolt-Applikationen

In der ersten Ausgabe hat sich die DIN 72036 auf die Anwendung bei Niedervoltleitungssätzen mit ungeschirmten Leitungen beschränkt. In einem Fahrzeug werden aber eine Vielzahl an Anwendungen bedient, die wiederum spezifische Komponenten und Leitungen benötigen.
Eine dieser Anwendungen ist das elektrische Fahren und die dafür entwickelten Hochvoltsysteme, die aktuell bis zu 800V an Bordspannung einsetzen. Die verschiedenen Kernkomponenten wie Batterie, Motoren und Leistungselektronik werden mit speziellen Hochvoltleitungssätzen verbunden. Diese sind gut erkennbar in orange gehalten.

Ausgangssituation und Motivation

Die Entwicklungen im Bereich des elektrischen Fahrens und der damit verbundenen Notwendigkeit, das Spannungsniveau im Fahrzeug massiv zu erhöhen, führen zu einem regelrechten Boom an neuen Hochvoltkomponenten und Fertigungsprozessen. Aufgrund der enormen Geschwindigkeit, in der diese Entwicklung abläuft, werden Fertigungsaspekte, die eine einfache und automatisierte Produktion erlauben, oftmals nicht ausreichend berücksichtigt.

Aktuell müssen daher vor allem OEM und Konfektionäre mit einem ganzen Bündel an möglichen Technologien beschäftigen und es kann nicht wie im Niedervoltbereich auf jahrzehntelange Erfahrung in Entwicklung und Bau von Leitungssätzen zurückgegriffen werden. Vor allem die um ein Vielfaches größeren Querschnitte und der Einsatz von geschirmten Leitungen stellt die Produktion vor neue Herausforderungen.

Aktuell ist daher ein günstiger Zeitpunkt, mit der Erweiterung der DIN 72036 auf Hochvoltleitungssätze die aufkommende Konsolidierung der Technologien in der Leitungssatzproduktion hin zur Vollautomatisierung zu fördern.

Aktuelle Arbeitsschwerpunkte

Im ersten Schritt werden alle Niedervoltgestaltungsrichtlinien auf deren direkte Anwendbarkeit auf Hochvolt überprüft und bewertet. Dabei gibt vier unterschiedliche Bewertungen.

• Die Gestaltungsrichtlinie ist uneingeschränkt und ohne Änderung anwendbar.
• Die Gestaltungsrichtlinie ist mit wenigen Änderungen anwendbar.
• Die Gestaltungsrichtlinie ist mit umfassender Überarbeitung übertragbar.
• Die Gestaltungsrichtlinie ist für Hochvolt nicht relevant.

Aus dieser Bewertung ergibt sich ein Arbeitsvorrat, der bis zum kommenden Update der Norm abgearbeitet werden soll. Am einfachsten umzusetzen sind die Gestaltungsrichtlinie, die wenige bis gar keine Änderungen bedürfen. Hier wird entweder nur die Applikationsebene ergänzt oder wenige inhaltliche Änderungen vorgenommen. Im Idealfall kann die Gestaltungsrichtlinie trotz dieser wenigen Änderungen weiter für LV gültig bleiben.
Bei größeren Änderungen wird eine neue Gestaltungsrichtlinie abgeleitet und ausgearbeitet. Dazu bedarf es intensiver Abstimmungen innerhalb des TPs als auch mit anderen TPs, da bei neuen Gestaltungsrichtlinien wiederum die Anwendbarkeit auf Niedervolt- und Hochfrequenzleitungssätze abgeklärt werden soll.

Ausblick

Mit der strukturierten Erfassung von üblichen Komponenten und Fertigungsprozessen eines HV-Leitungssatzes und deren systematischer Verknüpfung können Lücken in der Norm aufgedeckt werden, die gezielt mit neuen Gestaltungsrichtlinien geschlossen werden können. Ziel hierbei ist es, möglichst umfassend alle Aspekte zu erfassen, die zu einer vollautomatisierten Produktion von HV-Leitungssätzen notwendig sind.