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Im Jahr 2023 benötigte ein führender Tier-1-Zulieferer, der für das hochgradig autonome Fahrzeugproduktionsprogramm eines renommierten deutschen OEMs arbeitet, ein DC-DC-Stromwandlersystem, das als ausfallsichere Backup-Stromquelle fungieren konnte. Wenn das Hauptsystem ausfiel, musste diese Einheit nahtlos übernehmen und sicherstellen, dass das Fahrzeug weiterhin funktionierte. Ohne dieses System würde das Fahrzeug kritische Stromfunktionen verlieren, was seine Fähigkeit zum sofortigen Ein- und Ausschalten beeinträchtigen würde. Dieses Projekt zeigt, wie softwaredefinierte Intelligenz die Landschaft der Leistungselektronik umgestaltet.
Da Fahrzeuge immer autonomer werden, müssen sich Energiesysteme von passiven Komponenten zu intelligenten Wächtern entwickeln. Die Fähigkeit, die Stromversorgung zu regulieren, zu überwachen und zu schützen, ist nicht länger optional – sie ist die Grundlage für Sicherheit und Leistung.
Im Jahr 2023 werden mehrere wichtige Trends die Automobilindustrie maßgeblich beeinflussen, insbesondere in den Bereichen Batteriemanagementsysteme (BMS), AUTOSAR-Standards und Gleichspannungswandler.
Batterie-Management-System (BMS)
Der BMS-Markt erlebte bemerkenswerte Fortschritte, insbesondere mit dem Aufkommen von Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEVs). Einer der wichtigsten Trends war die Entwicklung und Einführung von kabellosen BMS. Diese Innovation reduziert den Bedarf an umfangreicher Verkabelung, vereinfacht die Installation, senkt die Kosten und minimiert das Risiko von Verkabelungsfehlern.
AUTOSAR (Offene Systemarchitektur für die Automobilindustrie)
AUTOSAR dominiert weiterhin als wichtigster Softwarearchitektur-Standard im Automobilsektor. Im März 2023 lag der Schwerpunkt auf AUTOSAR Adaptive, das auf die Entwicklungsbedürfnisse von autonomen und vernetzten Fahrzeugen ausgerichtet ist. Diese Version unterstützt die komplexen Anforderungen moderner Fahrzeugsoftwaresysteme und verbessert die Flexibilität und Skalierbarkeit.
DC-DC-Wandler
DC/DC-Wandler in der Automobilindustrie haben mit der Integration der Siliziumkarbid (SiC)-Technologie erhebliche Verbesserungen erfahren. Dieser Fortschritt bietet eine höhere Effizienz und Zuverlässigkeit. Zu den wichtigsten Entwicklungen gehören die Integration in Hochspannungssysteme und verbesserte Schnellschaltfähigkeiten, die zu einer besseren Effizienz der Stromumwandlung in Elektrofahrzeugen führen. Ein weiterer Schwerpunkt war die Nachhaltigkeit mit der Entwicklung umweltfreundlicher Wandler und fortschrittlicher digitaler Funktionen für eine bessere Überwachung und Steuerung. Die steigende Nachfrage aus den Schwellenländern, insbesondere aus dem asiatisch-pazifischen Raum, hat die Innovation und das Marktwachstum weiter vorangetrieben.
Der Kunde, ein führender Tier-1-Zulieferer, der für das hochgradig autonome Fahrzeugproduktionsprogramm eines renommierten deutschen OEMs arbeitet, benötigte ein DC-DC-Stromumwandlungssystem, das als ausfallsichere Backup-Stromquelle dienen konnte. Er benötigte einen Partner mit Fachwissen in den Bereichen Leistungselektroniksoftware, funktionale Sicherheit, Diagnose und Cybersicherheit.
Das Projekt war hochkomplex und umfasste mehr als 800 detaillierte Anforderungen in den Bereichen Leistungsregelung, Echtzeitdiagnose, funktionale Sicherheit und Cybersicherheit. Es musste die ASPICE Level 2 Zertifizierung erfüllen, um sicherzustellen, dass es den Industriestandards entsprach. Um ein zuverlässiges und ausfallsicheres Stromversorgungssystem zu liefern, entschied sich das Tier-1-Unternehmen für Acsia, da das Unternehmen über Fachwissen in den Bereichen Leistungselektroniksoftware, funktionale Sicherheit, Diagnose und Cybersicherheit verfügt.
Ein auf Zuverlässigkeit ausgelegtes System
Der 12V-DC-DC-Stromrichter wurde entwickelt, um kritische Betriebs- und Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, wie z.B.:
Um diese Anforderungen in ein funktionsfähiges, reales System zu verwandeln, setzte Acsia eine strukturierte Methodik ein, um die über 800 Anforderungen in eine funktionierende Systemarchitektur zu übersetzen. Dabei wurde jede Funktion in Hardware-, Software- und Betriebskomponenten zerlegt und kategorisiert, um die Übereinstimmung mit Sicherheit, Leistung und Compliance zu gewährleisten. Auf diese Weise wurde sichergestellt, dass jede Systemfunktion sorgfältig auf die ihr zugedachte Rolle abgebildet wurde, was die Implementierung effizient und vorhersehbar machte.
AUTOSAR-Integration
Ein entscheidender Faktor bei der Erfüllung dieser Anforderungen war die Integration des AUTOSAR-Basis-Software-Stacks. Acsia wurde aufgrund seiner umfassenden Erfahrung in den Bereichen AUTOSAR-Konfiguration, -Integration, -Testing und -Validierung sowie seiner Fähigkeit, Aufgaben im Bereich der funktionalen Sicherheit gemäß dem ASPICE V-Modell zu übernehmen, ausgewählt. Der Umfang umfasste:
Es wurde eine benutzerdefinierte Anwendungsschicht entwickelt, um die wichtigsten Steuerungsstrategien des DC-DC-Wandlers zu verwalten, einschließlich der Steuerung der Kondensatorvorladung und der Aktivierung des Boost-Modus auf der Grundlage der Eingaben des BMS. Diese Schichtenarchitektur gewährleistet Sicherheit, Rückverfolgbarkeit und Skalierbarkeit der Plattform.
Bei der Entwicklung eines DC-DC-Stromversorgungssystems geht es nicht nur um die Regulierung der Spannung – es erfordert Präzision, die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und eine intelligente Fehlerbehandlung. Acsia hat dafür gesorgt, dass jeder Aspekt des Systems auf Stabilität, Sicherheit und Widerstandsfähigkeit ausgelegt ist.
Ausfallsichere Sicherheit
Diese Maßnahmen sorgten dafür, dass das DC-DC-Stromversorgungssystem nicht nur betriebsbereit, sondern auch ausfallsicher war und setzten einen neuen Maßstab für intelligente Stromversorgungslösungen.
Das System ist in der Lage:
Mit automatischer Fehlererkennung, sicherer Kommunikation und vorausschauender Diagnose setzt das System neue Maßstäbe für ein zuverlässiges Energiemanagement.
In einer Zeit, in der die Ausfallsicherheit der Stromversorgung von entscheidender Bedeutung ist, zeigt die Arbeit von Acsia an diesem Projekt, was möglich ist, wenn Software-Intelligenz auf Feinmechanik trifft.
Durch dieses Projekt erwarb das Acsia-Team ein umfassendes Verständnis der Vector-Tools wie VTestStudio, DaVinci Configurator und Developer, die für die Konfiguration und den Test AUTOSAR-konformer Systeme entscheidend sind. Dieses Wissen ist für zukünftige Projekte, die eine präzise und effiziente Software- und Hardware-Integration erfordern, von großer Bedeutung.
Das Projekt festigte Acsias Fähigkeit, die Phasen SYS.2 bis SYS.5 und SWE.1 bis SWE.6 des V-Modells zu bearbeiten. Dazu gehören die Systementwicklung, die Softwareentwicklung und die Sicherstellung, dass alle Komponenten die erforderlichen Qualitäts- und Sicherheitsstandards erfüllen. Dieses Fachwissen ist für die Verwaltung komplexer Automobilprojekte, die mehrere Entwicklungsstufen und strenge Testprotokolle umfassen, unerlässlich.
Acsia demonstrierte seine Fähigkeit, Balancer-Modul-Projekte innerhalb der BMS-Architektur zu verwalten. Dabei handelt es sich um die komplizierte Aufgabe, die Zellenspannung innerhalb eines Batteriepacks auszugleichen, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit der Batterie zu gewährleisten. Diese Fähigkeit ist besonders wichtig, da die Automobilindustrie weiterhin innovativ ist und immer fortschrittlichere und effizientere Batteriesysteme für Elektrofahrzeuge entwickelt.
Leiter der Auslieferung
Der Aufbau eines zuverlässigen Stromversorgungssystems für ein autonomes Fahrzeug erforderte mehr als nur technisches Geschick, sondern auch Präzision, Anpassungsfähigkeit und eine enge Abstimmung zwischen den Teams. Von der Konfiguration des Software-Stacks bis zur Implementierung wichtiger Sicherheitsfunktionen ging unser Team jede Herausforderung mit Klarheit und Fokus an. Dieses Projekt war eine Erinnerung daran, wie durchdachte Technik komplexe Systeme sicherer, intelligenter und einsatzbereit machen kann.
KMU
Das Projekt war ein echtes Paradebeispiel für die Fähigkeit von Acsia, hochkomplexe, sicherheitskritische Systeme in großem Maßstab zu liefern. Von der Dekodierung von mehr als 800 Anforderungen bis zum Erreichen der ASPICE Level 2 Zertifizierung im ersten Anlauf spiegelte jeder Meilenstein unsere technische Disziplin und Kundenorientierung wider. Die erfolgreiche Integration von AUTOSAR, die Implementierung von fortschrittlicher Diagnose und Cybersicherheit sowie die 99%ige Testautomatisierung waren nicht nur technische Erfolge - sie haben unsere Position als zuverlässiger Technologiepartner für Mobilitätsplattformen der nächsten Generation gestärkt.
