Superkondensatoren in Automobilqualität
In Automobilanwendungen wird die Notwendigkeit einer Systemabsicherung bei Stromausfällen immer wichtiger, da Konnektivität und autonomes Fahren in modernen Fahrzeugen an Bedeutung gewinnen. Die Bedingungen im Automobilbereich sind jedoch extrem herausfordernd, mit hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen. Herkömmliche elektrolytische Kondensatoren und Batterien trocknen unter hohen Temperaturen mit der Zeit aus, was zu erhöhtem Serienwiderstand und einer Verschlechterung der Kapazität führt. Forschungs- und Entwicklungsabteilungen für Superkondensatoren stehen vor der Herausforderung, Produkte mit höherer Feuchtigkeits- und Temperaturbeständigkeit zu entwickeln. Aufbauend auf dem Erfolg der Serien FMD/FMU und FU0H in Automobilqualität bringt KEMET im Jahr 2025 den neuen zylindrischen Superkondensator FXU mit einer Kapazität von 1 F, einer Nennspannung von 5,5 V und einer maximalen Betriebstemperatur von 1000 Stunden bei 105 °C auf den Markt.
Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge
In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Elektrofahrzeugen stark an Aufmerksamkeit gewonnen, da sie sicherere, umweltfreundlichere und effizientere Transportlösungen bieten. Der Entwicklungsprozess erfordert die Integration verschiedener Systeme: Antriebssystem, Batteriemanagementsystem (BMS), Lade- und Entladesystem, Bremssystem, Lenksystem und weitere Komponenten. Das Ladesystem ist ein zentraler Bestandteil und umfasst das Onboard-Ladegerät, das Wechselstrom von der Ladestation in Gleichstrom für die Batterie umwandelt. Die Batterie ist die Hauptenergiequelle eines Elektrofahrzeugs und das BMS steuert den Ladevorgang, überwacht die Temperatur, den Ladezustand und die Batteriegesundheit. Im BMS, in der Nähe der CPU, befindet sich die Real Time Clock (RTC). Für den Fall eines Stromausfalls wird ein Superkondensator als Backup-Kondensator empfohlen.
Superkondensatoren für die Automobilindustrie
Die Echtzeituhr (RTC) ermöglicht es, den Mikrocontroller herunterzufahren, was zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Superkondensatoren dienen in solchen Anwendungen als Backup-Stromquelle für die RTC bei einem Stromausfall. In Automobilanwendungen wird die Systemabsicherung bei Stromausfällen immer kritischer. Die rauen Bedingungen mit hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen stellen jedoch eine Herausforderung dar. Herkömmliche Elektrolyt-Kondensatoren und Batterien trocknen unter diesen Bedingungen aus, was den Serienwiderstand erhöht und die Kapazität verschlechtert. Spezialisierte Superkondensatoren befreien Entwicklungsingenieure von den Einschränkungen durch die begrenzte Lebensdauer von Batterien. Zudem weisen Superkondensatoren im Vergleich zu Batterien, die bei Kurzschlussfehlern zu Gasaustritt oder Entzündung neigen, einen sicheren offenen Zustands auf. Superkondensatoren sind daher eine kostengünstige Alternative zu kleinen Backup-Batterien und können genug Energie speichern, um je nach Last und Strombedarf eine Absicherung von wenigen Sekunden bis zu mehreren Tagen zu gewährleisten.
Fazit
Superkondensatoren bieten eine leistungsstarke Alternative zu Batterien in vielen Backup-Stromanwendungen. Sie zeichnen sich durch eine deutlich längere Lebensdauer aus und machen Batteriewechsel oder -aufladung überflüssig. Die neuesten Superkondensatoren mit wässrigem Elektrolyt sind hochmoderne Energiespeichergeräte, die hohe Spannungen, lange Lebensdauer und Umweltbeständigkeit bieten, die für den Automobilmarkt erforderlich sind. Diese neuen Superkondensatoren sind ideal für den Einsatz in der Automobilindustrie und anderen Bereichen, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern.
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