Mercedes entwickelt eine neue Technologie für 800-Volt-Batterien
Mercedes blickt mit drei neuen Technologien, die in seinen Forschungs- und Entwicklungszentren entwickelt wurden, in die Zukunft des Elektroautos. Anlässlich des 140. Jahrestages der Erfindung des Automobils hat das deutsche Unternehmen einige Projekte vorgestellt, die in zukünftigen Modellen Verwendung finden könnten: einen 800-Volt-Akku-Leistungsumwandler, ein in den Scheiben integriertes Lichtkommunikationssystem sowie ein holografisches Display, das die Windschutzscheibe in eine Informationsanzeigefläche verwandeln kann.
Unter diesen Innovationen hat der Power Converter die größten Auswirkungen auf die emissionsfreie Mobilität – es handelt sich dabei um ein elektronisches Gerät, das die Art und Weise, wie Akkus und Antriebssysteme konzipiert werden, verändern könnte. Die anderen beiden Lösungen zielen hingegen darauf ab, die Sicherheit sowie die Interaktion zwischen Auto, Fahrer und Umgebung zu verbessern.
Der 800-Volt-Batterie-Leistungsumwandler
Das interessanteste Projekt für zukünftige Elektroautos ist der Mercedes-Benz Power Converter – ein programmierbarer Leistungsumwandler, der entwickelt wurde, um die Energieflüsse der einzelnen Batteriezellen oder Zellgruppen zu steuern, um unabhängig vom Ladezustand und vom Alter der Akkus eine stabile Hochspannung von bis zu 800 Volt zu erzeugen.
Die Technologie nutzt eine Reihe von über Software gesteuerten Mikroumwandlern, die gemeinsam arbeiten, um die Energieverteilung zu regulieren. Dadurch hängt die Ausgangsspannung nicht mehr direkt von der Anzahl der seriell verbundenen Zellen ab, sondern kann über Leistungselektronik gesteuert werden. Eine Lösung, die mehr Freiheit bei der Konzeption von Batterien bieten könnte und zukünftige Elektroantriebssysteme flexibler und modulärer macht.
Die derzeitige Generation des Power Converters erreicht eine Leistung von 3 kW und unterstützt Anwendungen sowohl in Wechselstrom (AC) als auch in Gleichstrom (DC). Zu den für zukünftige Weiterentwicklungen vorgesehenen Funktionen gehören außerdem die bidirektionale Ladefunktion sowie die Umwandlung der Energie, die benötigt wird, um ein Haus zu versorgen (Vehicle-to-Home) oder sie in das Stromnetz einzuspeisen (Vehicle-to-Grid).
Laut Mercedes könnte die Integration mehrerer Funktionen in einem einzigen Bauteil dazu beitragen, die Komplexität der Elektriksysteme zu verringern, mit potenziellen Vorteilen auch hinsichtlich Effizienz, Reichweite und Platzbedarf. Es handelt sich jedoch um eine noch in der Entwicklung befindliche Technologie, für die bisher keine Zeitpläne für die Einführung in Serienmodelle bekannt gegeben wurden.
Holografischer Scheibenwischer und integrierte LED-Lichter in den Scheiben
Die anderen beiden Innovationen betreffen vor allem Kommunikation und Sicherheit. Mercedes arbeitet an einem System, das LED-Elemente direkt in die Autoscheiben integriert, wodurch beispielsweise die Heckscheibe zu einer Oberfläche wird, die Nachrichten an andere Straßenbenutzer übermitteln kann.
Die Informationen können Gefahrenzeichen, Verkehrswarnungen und Lichtanzeigen umfassen, mit dem Ziel, die Kommunikation zwischen Fahrzeugen zu beschleunigen.
Die Heckscheibe wird zu einer Oberfläche, die Nachrichten an andere Straßenbenutzer übermitteln kann
Bild von: Mercedes-Benz
Es sind zwei verschiedene Lösungen vorgesehen. Die Mini-LEDs sind für größere Flächen wie die Heckscheibe konzipiert und können Bremssignale sowie Warnungen wiedergeben. Die Micro-LEDs eignen sich aufgrund ihrer höheren Auflösung hingegen für kleinere Anzeigen und die Darstellung von Animationen. In beiden Fällen werden die Leuchtelemente in die Struktur des Glases integriert und bleiben praktisch unsichtbar, wenn sie nicht in Betrieb sind.
Mercedes entwickelt außerdem ein Hologrammdisplay, das die Windschutzscheibe als Projektionsfläche verwendet. Ein Projektor, der im Armaturenbrett untergebracht ist, sendet die Bilder auf ein spezielles, in das Glas integriertes transparentes Filmmaterial, das holographische Optikelemente (HOE) nutzt, um das Licht selektiv zu reflektieren. Das Ergebnis ist ein Bild, das auch bei starker Sonneneinstrahlung sichtbar ist, ohne dass ein herkömmlicher Bildschirm installiert werden muss.
Eine weitere Besonderheit betrifft die Privatsphäre: Die Inhalte können nur aus bestimmten Winkeln angezeigt werden. Der Fahrer sieht daher nicht unbedingt die Informationen oder Unterhaltungsinhalte, die für den vorderen Passagier bestimmt sind, und umgekehrt. Das System könnte zur Anzeige von Navigationshinweisen, Informationen zu Sehenswürdigkeiten, Fahrdaten, Videoanrufen sowie Multimediainhalten genutzt werden. Auch in diesem Fall würden die Bilder nur dann erscheinen, wenn sie benötigt werden, wodurch die Windschutzscheibe den Rest der Zeit frei bleibt.
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