5.1 Sicherheitsrelevante Komponenten

Definitionen

NIV und NEV
NIV = Niederspannungsinstallationsverordnung (SR 734.27 Stand 1. Januar 2022)
Diese Verordnung regelt die Voraussetzungen für das Arbeiten an elektrischen Niederspannungsinstallationen (elektrische
Installationen) und die Kontrolle dieser Installationen.
NEV = Verordnung über elektrische Niederspannungserzeugnisse (SR 734.26 Stand 1. Januar 2023)
Diese Verordnung gilt für die elektrischen Niederspannungserzeugnisse zur Verwendung mit einer Nennspannung von 50 V bis 1000 V
Wechselspannung oder von 75 V bis 1500 V Gleichspannung (Niederspannungserzeugnisse) im Sinne der Richtlinie
2014/35/EU4 (EU-Niederspannungsrichtlinie).

HV Systeme
In der Fahrzeugtechnik spricht man von Hochvoltsystemen bei Antriebsarten bei Elektro-, Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeuge wenn
folgende Attribute vorhanden sind:

Systeme mit Gleichspannung (DC, Direct Current) grösser als 60 Volt
Systeme mit Wechselspannung (AC, Alternating Current) grösser als 25 Volt

Komponenten des Hochvolt-Systems

Hochvolt-Batterie: Ein Elektrofahrzeug benötigt einen leistungsfähigen Energiespeicher.
Um die vereinzelten Batteriearten miteinander oder auch mit fossilem Treibstoff vergleichen zu können ist die Energie- oder
Leistungsdichte ein wichtiger Indikator.

Energiedichte: Gibt an, wieviel Energie eine Batterie, bezogen auf ihr Gewicht, speichern kann.
Die Masseinheit wird in Wattstunden pro Kilogramm (WH/kg) angegeben.

Leistungsdichte: Gibt an, welche elektrische Leistung eine Batterie, bezogen auf Ihr Gewicht, abgeben kann.
Die Masseinheit wird in Watt pro Kilogramm (W/kg) angegeben.
Sie wird auch durch die Klemmenspannung, die Strombelastbarkeit und der Masse der Batterie, bestimmt.

Batteriearten

Kondensatoren

Batteriemanagement

Management für Betriebssicherheit

Das Sicherheitsmanagement wird benötigt um gefährliche Betriebszustände wie Tiefenentladung, Überladung, Überstrom,
Übertemperaturen oder Kurzschlüsse, rechtzeitig zu erkennen und wenn möglich auch zu verhindern. Es gibt die Bereiche
Überwachungssystem und Thermomanagement.

Das Überwachungssystem ist dauernd aktiv, das heisst auch wenn das Fahrzeug sich im Ruhezustand befindet.
Wenn entscheidende Betriebsparameter über- oder unterschritten werden, ist das Sicherheitsmanagement dazu verantwortlich, zu
reagieren.

Management für den Energiefluss

Das Energiemanagement bestimmt über vorgegebene Massnahmen das Ab- und Zuschalten von Verbrauchern. Es regelt die
Energierückgewinnung beim Bremsvorgang und adaptiert dies an den Alterrungsprozess der Batterie und verwaltet dadurch die
Ladestrategien. Es benötigt dazu ein Modul für die Bestimmung des Batteriezustandes. Es gibt Auskunft über den Ladegrad und den
Zustand der Batterie. Dazu werden die einzelnen Zellen in Untergruppen zusammengefasst, überwacht und ausgewertet.