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13.09.2019

Resultate des Forschungsprojektes 3Ccar

eMobility

Im Rahmen des europäisches Projekts „Integrierte Elektroniksysteme für Komplexitätskontrolle in kosteneffizienten Elektrofahrzeugen“ (3Ccar) haben 48 Partner aus 14 Ländern an neuartigen integrierten halbleiterbasierten Lösungen gearbeitet. Projektleitung und Koordination lagen bei Infineon Technologies.

© 3Ccar

© 3Ccar

Ziel des Projektes war ein starkes europäisches Ökosystem, Innovation und langfristige Zusammenarbeit in strategisch ausgerichteten Forschungsprojekten. Finanziert wurde das Projekt durch die Europäische Union, das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und weitere beteiligte Staaten sowie die Partner aus der Industrie.

Das Projektvolumen betrug insgesamt 54 Millionen Euro. 3Ccar startete im Jahr 2015 und dauerte 41 Monate. Die elf deutschen Partner legen nun die Forschungsergebnisse in einem eigenen Schlussbericht vor. Die Partner in Deutschland waren Infineon Technologies, AVL Software and Functions, Daimler, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung, BMW, Siemens, TU Dresden, Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden, OFFIS – Institut für Informatik, Lange Research Aircraft und NXP Semiconductors Germany.

3Ccar hat einen neuen Systemansatz in der Fahrzeugarchitektur erarbeitet: Die Fahrzeugarchitektur wird in sogenannten Fahrzeugdomänen neu organisiert. Sie ermöglichen eine funktionale und aufgabenorientierte Koordination. Die einzelnen Steuergeräte werden in die entsprechenden Domänen integriert. Funktionalitäten wie Lenkung, Bremse und Antrieb werden von dort aus koordiniert. Dafür werden einige wenige leistungsfähige Domänen-Controller eingeführt. Diese basieren auf Multicore-Automotive-Prozessoren, wie Infineon sie bereits mit dem AURIX Mikrocontroller anbietet. So wird etwa der herkömmliche Antriebsstrang zu einer eigenen Domäne. Durch die Reduktion der Steuergeräte und höhere Integration bleibt nicht nur die Komplexität kontrollierbar; auch die Robustheit steigt.

Die smarte Batterie

In Kooperation mit den Fraunhofer-Instituten IISB und IPA hat 3Ccar ein modulares und flexibles Konzept für künftige Batterien für Elektro- und Hybridfahrzeuge entwickelt. Sensorik und Elektronik sind an einem Zellverbund der Batterie integriert, statt auf Batterie-Pack-Ebene. Dieser Ansatz vereinfacht das Batterie-Management und bietet die Möglichkeit, wettbewerbsfähige „Smart Batteries Made in Europe“ herzustellen. Das System enthält weniger Einzelteile, ist dadurch weniger fehleranfällig und trägt somit zur Robustheit der Fahrzeugarchitektur bei.

Sicherheitsabschaltung für Brennstoffzellen

Mit Hilfe von Infineon, Daimler, Fraunhofer IISB und Lange Aviation entwickelte 3Ccar eine Sicherheitsabschaltung zur Entladung von Brennstoffzellen. Diese ist kompakt und lässt sich wiederverwenden. Während bisherige Konzepte nur einmal verwendbar sind, da sie durch die Aktivierung zerstört werden, kann die Neuentwicklung die Brennstoffzelle mehrmals gezielt kurzschließen und anschließend wieder freigeben.

Der Antriebsmotor und Routing für E-Fahrzeuge

Zusammen mit Siemens hat 3Ccar einen elektrischen Antrieb realisiert, der über eine höhere Leistungsdichte als vergleichbare Produkte verfügt. Durch seine kompakte Struktur ermöglicht er, eine hohe Fahrzeugleistung in anspruchsvollen Bauräumen darzustellen. Zudem ist der neue Antriebsmotor effizienter und bietet eine höhere Ausfallsicherheit.

Die OTH Amberg-Weiden entwickelte eine spezielle Fahrzeug-zu-Netzwerk-Kommunikation (Vehicle-to-Network, V2N) für Elektrofahrzeuge. Ziel war ein Basisdienst, der in der Lage ist, den gesamten Routenplanungsprozess zu übernehmen, wobei ein serverbasiertes System zur Routenplanung in Straßennetzen eingesetzt wird, das mit Informationen über Ladestationen kombiniert wurde. Mittels dieses Server-gesteuerten Routingsystems war es möglich, speziell auf Elektrofahrzeuge zugeschnittene und optimierte Fahrstrecken zu ermitteln.

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