Energiemanagement und Stromverteilung für elektrifizierte Nutzfahrzeug-Architekturen

FORVIA HELLA integriert neue Energiemanagement-Lösungen, darunter das Intelligent Power Distribution Module und das EnergyCore-Konzept, in das Nutzfahrzeugsegment. Diese technischen Systeme sind auf die Unterstützung zonaler Architekturen und die Elektrifizierung von softwaredefinierten Fahrzeugplattformen ausgerichtet.

Bewältigung der industriellen Herausforderung
Nutzfahrzeughersteller und Transportflotten verzeichnen einen zunehmenden Bedarf an ausfallsicheren elektrischen Architekturen. Wenn Spannungsabfälle oder Kurzschlüsse in herkömmlichen Bordnetzen auftreten, droht der Ausfall sicherheitskritischer Systeme wie Lenkung, Bremsen oder Fahrerassistenzfunktionen. Die Verlagerung hin zu softwaredefinierten Fahrzeugen erfordert daher präzise, wartungsfreie Stromverteiler, die Fehler im System frühzeitig isolieren, ohne die physische Integrität der Hardware zu zerstören. Gleichzeitig zwingen Bauraum- und Gewichtsbeschränkungen Ingenieure dazu, den Materialeinsatz bei Kabelbäumen systematisch zu minimieren.

Technische Architektur und Verantwortlichkeiten
Das Intelligent Power Distribution Module (iPDM) von FORVIA HELLA nutzt elektronische Sicherungen (eFuses) als zentrale Schaltkomponente. Diese eFuses messen die Stromversorgung in Hochfrequenz und steuern die Leistungsverteilung bedarfsgerecht in Echtzeit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schmelzsicherungen arbeiten sie reversibel und unterbrechen den Stromkreis elektronisch, sobald festgelegte Grenzwerte überschritten werden. Parallel dazu bündelt das EnergyCore-Konzept als X-in-1-System verschiedene Komponenten der Leistungs- und Batterieelektronik in einer konfigurierbaren Hardware-Architektur. Das System unterstützt Spannungsniveaus von Niedervolt bis Hochvolt und erfüllt die Anforderungen der funktionalen Sicherheit bis ASIL D. Dr. Fabian Utermöhlen, Vice President Sales & Marketing der Business Group Lifecycle Solutions bei FORVIA HELLA, erklärte, dass sich der Nutzfahrzeugmarkt in Richtung zonaler Architekturen, Elektrifizierung und softwaredefinierter Fahrzeuge bewege und das Energiemanagement-Portfolio eine skalierbare Basis für künftige Fahrzeuggenerationen biete.

Implementierung und operative Integration
Das iPDM muss aufgrund der wartungsfreien eFuses nicht mehr zwingend frei zugänglich in der Kabine oder im Chassis verbaut werden. Dies ermöglicht eine flexible und dezentrale Platzierung innerhalb der Fahrzeugstruktur. Dadurch lassen sich Kabelbäume mit geringeren Leitungsquerschnitten und kürzeren Wegen konstruieren. Die neuen Systeme werden durch etablierte Komponenten wie intelligente Batteriesensoren für 12-Volt- und 24-Volt-Bordnetze sowie durch Hochvolt-DC/DC-Wandler ergänzt, um eine stabile 12-Volt-Systemspannung in elektrifizierten Antriebssträngen zu gewährleisten.

Anwendungen und Anwendungsfälle
Die Systemarchitektur wird in leichten und schweren Nutzfahrzeugen, elektrifizierten Bussen und Transportflotten eingesetzt. Das iPDM stellt im Systemverbund sicher, dass sicherheitsrelevante Aktuatoren auch bei Störungen im Bordnetz kontinuierlich und redundant mit Energie versorgt werden. Die EnergyCore-Architektur wird für die Integration des Batteriemanagements und der Leistungsumwandlung in künftigen modularen E-Fahrzeug-Plattformen angewendet.




Ergebnisse und operativer Einfluss
Durch die Implementierung des iPDM wird die ausfallsichere Funktionalität (Fail Operational) des Fahrzeugs aufrechterhalten, da fehlerhafte Stromkreise isoliert werden, bevor das Gesamtsystem kritisch abfällt. Die Reduzierung von Leitungslängen und Materialquerschnitten im Kabelbaum senkt das Fahrzeuggewicht direkt ab. Diese technischen Parameter führen zu einer messbaren Reduzierung ungeplanter Standzeiten und verbessern die Flotteneffizienz. Die technischen Lösungen werden auf der IAA Transportation 2026 in Hannover (Halle 12, Stand 36) demonstriert.

Editiert von Maria Brueva, Induportals-Redakteurin – angepasst durch KI.

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