System-ICs sind applikationsspezifische, integrierte Schaltungen, die auf die speziellen Anforderungen in Fahrzeugsystemen ausgelegt sind.

Bild: Bosch

Sichere Elektromobilität Wo Explosionen Leben retten

10.10.2019

Bosch hat spezielle Mikrochips entwickelt, die in Sekundenbruchteilen den Strom in E-Fahrzeugen abschalten sollen, damit im Falle eines Unfalls keine Gefahr eines Stromschlags für Rettungskräfte besteht.

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Vielerorts herrscht Skepsis, ob bei Elektroautos im Fall eines Unfalls das Risiko besteht, dass beschädigte Leitungen die Karosserie unter Strom setzen. Immerhin liefern die Batterien von Fahrzeugen mit Hybrid- oder reinem Elektroantrieb eine Spannung von 400 bis 800V. Damit Fahrzeuginsassen, Rettungskräfte oder Ersthelfer am Unfallort nicht in Berührung mit stromführenden Bauteilen kommen, sollen Halbleiterchips von Bosch dafür sorgen, dass die Hochvoltbatterie im Auto automatisch abgeklemmt wird.

Kleine Explosionen kappen die Kabel

Die Halbleiter sind Teil von pyrotechnischen Batterie-Trennsystemen, auch Pyrofuse genannt. Diese Systeme sprengen bei einem Unfall ganze Teile der Verbindungsleitung zur Hochvoltbatterie mittels kleiner Treibsätze heraus, damit der Stromkreis schnell und wirkungsvoll unterbrochen wird. Die Halbleiter von Bosch spielen in diesen Systemen die entscheidende Rolle: Erkennt beispielsweise das Airbag-Steuergerät einen Unfall, lösen die gerade einmal zehn mal zehn Millimeter großen und nur wenige Gramm leichten Halbleiterwinzlinge die Pyrofuse aus. Durch kleine Explosionen treiben die Systeme anschließend einen Keil durch die Hochvoltleitung zwischen Batterieeinheit und Leistungselektronik und trennen die Verbindung. Das Fahrzeug wird damit stromlos geschaltet und die Gefahr eines Brandes oder Stromschlages wird gebannt.

Komplexe Schaltungen auf wenigen Quadratmillimetern Silizium

Der Halbleiterchip CG912 in den Pyrofuse-Systemen gehört zu den anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen – kurz: ASICs. Diese Schaltungen sind auf spezielle Anforderungen im Auto ausgelegt. „Unsere fingernagelgroßen, maßgeschneiderten ASICs mit Millionen Transistoren lösen innerhalb von Sekundenbruchteilen zuverlässig Sicherheitsfunktionen aus“, sagt Jens Fabrowsky, Mitglied des Bereichsvorstands des Bosch-Geschäftsbereichs Automotive Electronics. Der ursprünglich von Bosch für das Auslösen von Airbags entwickelte CG912 hat sich in dieser Anwendung laut Hersteller bereits millionenfach bewährt.

ASICs sind Allrounder in der Automobiltechnik

Integrierte Schaltungen im Fahrzeug steuern heute neben sicherheitsrelevanten Komponenten wie Airbag und Gurtstraffer auch Tempomat, Abstands-, Fernlicht- und Spurhalteassistenten, den Regensensor sowie Systeme zum Erkennen von Müdigkeit am Steuer an. „Es gibt kaum einen Bereich in der modernen Automobiltechnik, in dem auf Mikrochips verzichtet werden kann“, erklärt Fabrowsky.

Bildergalerie

  • Der Halbleiterchip CG912 von Bosch zum Auslösen von Rückhaltsystemen.

    Bild: Bosch

  • Halbleiterchips von Bosch lösen auch Airbags zuverlässig aus.

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  • Bosch verhindert Stromschläge bei Unfällen mit Elektroautos.

    Bild: Bosch

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