Der Regensburger Zulieferer Vitesco stellt eine neue Hochvolt-Box vor. Das modular aufgebaute System soll das Laden, Wandeln und Verteilen von Strom im Elektroauto günstiger machen.

Dazu integriert die Box je nach Version mehrere Funktionen in einer Einheit: den Bordlader fürs Wechselstrom-Laden mit bis zu 22 kW, den Gleichstromwandler zur Erzeugung von 12-Volt-Strom und die Leistungselektronik, die den Strom im Auto verteilt und das Gleichstromladen mit bis zu 800 Volt erlaubt. 

Durch den hohen Integrationsgrad sinkt der Platzbedarf im Fahrzeug und die Zuverlässigkeit ist höher als beim Kombinieren von Einzelgeräten, schreibt Vitesco. Moderne Siliciumcarbid-Halbleiter sorgen für hohe Effizienz beim Laden und damit für geringere Ladeverluste. Der Wirkungsgrad soll beim Wechselstrom-Laden soll bei 95 Prozent liegen.

Hochvolt-Box von Vitesco

Dank der hohen AC-Ladeleistung von bis zu 22 kW soll sich in zwei Stunden Strom für 200 km nachladen lassen, so Vitesco – doch das hängt natürlich außer von der Ladegeschwindigkeit auch vom Stromverbrauch des Autos ab. 22 kW für zwei Stunden sind 44 kWh; bei einem Wirkungsgrad von 95 Prozent gehen davon 2,2 kWh als Wärme verloren. Mit den restlichen knapp 42 kWh dürften aber wohl die meisten Stromer die versprochenen 200 km schaffen. Beim Laden mit 800 Volt Geleichstrom soll man die gleiche Reichweite in nur 12 Minuten erzielen können.

"Im Alltag sind das Laden, die Stromwandlung und Energieverteilung ebenso wichtig für die Zufriedenheit mit dem Fahrzeug wie das Fahren", sagt der Elektrokomponenten-Chef von Vitesco, Thomas Stierle. "Mit der Hochvolt-Box fassen wir diese Kernaufgaben des Energiemanagements in einer effizienten und kompakten Einheit zusammen. So lässt sich Elektromobilität auch in großen Stückzahlen und kostengünstig umsetzen."

Bisher ist der Bordlader (On-board Charger, OBC) für das Laden mit Wechselstrom meist ein Einzelgerät im Fahrzeug. Er wandelt den Wechselstrom aus dem Netz in den Gleichstrom um, der für die Traktionsbatterie nötig ist. Eine weitere Einzelkomponente ist der DC/DC-Wandler, der Gleichstrom aus der Traktionsbatterie in 12 Volt Spannung für die Bordelektronik und den Starter wandelt – oder umgekehrt.

Die Leistungselektronik schließlich verteilt die Hochvolt-Ströme im Fahrzeug (Power Distribution Unit, PDU). Zusätzlich kann diese Elektronik für ein DC-Laden mit bis zu 800 Volt ausgelegt sein. Alle diese Komponenten müssen verkabelt werden. Sie benötigen Gehäuse, Bauraum und Kühlung.

Die modulare, skalierbare Hochvolt-Box erfüllt zwei oder mehr dieser Funktionen mit einer einzigen Einheit, was Platz im Auto spart. Die SiC-Technologie minimiert dabei die Wandlungsverluste. Außerdem deckt die Box alle relevanten europäischen und weltweiten Netztopologien ab.

800 Volt, bidirektionaler 11-kW-Bordlader, DC-DC-Konverter mit 3,6 kW und 9 Liter Volumen: Das Etikett der Box

Bei einem Serienauto unterstützt die Hochvolt-Box zudem das bidirektionale Laden. Das heißt, sie kann Wechselstrom mit 230 Volt aus der Fahrzeug-Batterie bereitstellen, um elektrische Geräte zu betreiben (Vehicle to load, V2L). Alternativ kann man so den selbst erzeugten Photovoltaik-Strom nutzen, um das Haus bei einem Stromausfall mit Energie zu versorgen (Vehicle to home, V2H) oder den Strom gegen Bezahlung ins Netz einzuspeisen (Vehicle to grid, V2G). 

Vitesco entstand aus der Antriebssparte von Continental. Derzeit ist der Spezialist für Elektroantriebe auf dem Weg zur friedlichen Übernahme durch den Zulieferer Schaeffler aus Herzogenaurach. Laut Automobilwoche haben sich die Unternehmen am Montag darauf geeinigt, dass Aktionäre und -Aktionärinnen für jede Vitesco-Aktie 11,4 Schaeffler-Aktien erhalten sollen. Das entspräche einem Kurs von etwa 73 Euro. Wird das Angebot akzeptiert, soll die Fusion Ende April beschlossen werden. 

Unter dem Strich

Die neue "Hochvoltbox" von Vitesco vereint Bordlader, DC-DC-Konverter und Power Distribution Unit (PDU) in einem Gehäuse. Der Inverter, der aus dem Gleichstrom der Batterie den Wechselstrom für den Motor macht, ist offenbar nicht enthalten. Dieser wird in der Regel ja direkt über dem Motor eingebaut. Das System wurde schon an zwei Hersteller verkauft. Welche das sind und in welche Fahrzeuge es eingebaut wird, verrät Vitesco nicht. Aber wir werden die Augen offen halten.