Die wichtigsten Ladestandards unterscheiden sich nach Region, Stecksystem und technischer Ausführung:
Das passende Kontaktsysteme für all diese Ladestandards ist ODU TURNTAC®. Die Kontakte gibt es sofort verfügbar als Standardausführung oder bei Wunsch flexibel im Design angepasst an Kundenbedürfnisse bei ODU Automotive.
Die Mindestanforderungen für die Haltbarkeit von Ladesteckern sind in den zugehörigen Normen, wie der IEC, SAE und GB/T angegeben. Definiert sind mindestens 10.000 Steckzyklen, was unter Umständen aber knapp bemessen sein kann.
Weiter entwickelte Kontaktsysteme wie der ODU TURNTAC® können jedoch bereits 20.000 Steckzyklen leisten. Ladestecker können so deutlich länger vom Nutzer verwendet werden.
Bei Ladesteckverbindern kommen verschiedene Technologien zum Einsatz. Die am häufigsten verwendeten Kontakte sind:
Lamellenkontakte waren anfangs weit verbreitet, zeigen jedoch häufig Nachteile bei der Langlebigkeit. Das Kontaktelement kann leicht beschädigt werden und ein Abbrand des Ladesteckers kann im schlimmsten Fall die Folge sein. Als besonders zuverlässig und langlebig gelten gedrehte Schlitzkontakte wie der ODU TURNTAC® und gestanzte Kontakte wie der bleifreie ODU STAMPTAC®. Sie haben sich selbst unter widrigen Bedingungen bestens bewährt.
Für die zuverlässige Abdichtung von Ladekontakten im Ladestecker gibt es verschiedene Lösungen. Dichtmatten und Vergussmaterialien sind möglich, aber im Montageprozess eines Ladesteckers oftmals unbeliebt.
O-Ringe sind eine unkomplizierte und universelle Lösung für gedrehte Schlitzkontakte wie dem ODU TURNTAC®. Die einfachste Lösung sind gestanzte Kontakte mit umspritzter Dichtung wie dem ODU STAMPTAC® mit integrierter Silikondichtung für IPX7.
Ja, es gibt bleifreie Ladekontakte. Das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® für die IEC Typ 2 Ladeschnittstelle ist ein Beispiel für ein bleifreies Produkt. Auch gedrehte Schlitzkontakte können aus bleifreien Materialien hergestellt werden, um einem möglichen Bleiverbot der RoHS zu entsprechen. Allerdings bitten dies meist nur hoch spezialisierte Unternehmen an. Ein solches Produkt ist das Kontaktsystem ODU TURNTAC®. Es kann vollkommen bleifrei hergestellt werden und entspricht damit schon heute künftigen Anforderungen.
Die effizienteste Lösung ist es Stanzkontakte am Band zu verwenden. Dadurch können Prozesse einfach automatisiert werden und hohe Produktionsstückzahlen zu niedrigen Kosten realisiert werden. Das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® für die IEC Typ 2 ist eines der wenigen Produkte, die hierfür am Markt angeboten werden. Es ist für automatisierte Verarbeitung geeignet. Besonderes Extra ist die bereits integrierte Dichtung, sodass dieser Montageschritt entfallen kann.
Ladestecker sind vielen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Eine Beschichtung schützt den Kontakt und sorgt für ein niedriges, stabiles Übertragungsverhalten über die Lebensdauer. Kontaktbeschichtungen mit Silber oder Silberlegierungen sind daher durch die zugehörigen Normen vorgegeben. Bereits geringe Mengen Edelmetall verursachen hohe Kosten, somit ist ein sparsamer Einsatz sinnvoll.
Besonders sparsam ist das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® mit selektiver Beschichtung. Auch für gedrehte Schlitzkontakte wie dem ODU TURNTAC® bieten Experten Lösungen wie man normkonform Edelmetall einsparen kann.
Kontaktwiderstände sind für das Laden von Elektrofahrzeugen von großer Bedeutung.
Für dauerhaft zuverlässige und sichere Ladevorgänge braucht es daher hochwertige und dauererprobte Kontaktsysteme wie das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® oder gedrehte Schlitzkontakte wie dem ODU TURNTAC®.
Seitens ODU Automotive bieten wir ein breites Spektrum an verfügbaren Standardkontakten mit unterschiedliche Anschlussquerschnitten für EV-Ladeanwendungen an. Das Portfolio umfasst Kontakte für alle gängigen Ladeschnittstellen wie z.B. IEC, SAE und NACS.
Ebenso gibt es die Möglichkeit Kontakte nach Kundendesign anzufertigen, egal ob individuelles Kontaktdesign, abweichender Anschlussquerschnitt oder mit anderer Anschlusstechnologie. ODU Automotive verfügt über ein sehr großes Angebot und berät seine Kunde gerne, die individuell passende Lösung zu finden.
Bislang wurden für die 32A Schnittstelle nach IEC Type 2 vorzugsweise ein Anschlussquerschnitt von 6mm² verwendet. Volatile Materialpreise und der steigende, internationale Preisdruck zwingen Hersteller jedoch allmählich auf den kleineren Anschlussquerschnitt 4mm² auszuweichen.
Um trotz der erheblichen Querschnittsreduzierung weiterhin die Funktion sicherzustellen, braucht es mehr denn je zuverlässige und besonders leistungsfähige Kontaktsysteme. ODU Automotive bietet hierfür das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® und die gedrehten Schlitzkontakte ODU TURNTAC® an – selbstverständlich auch mit 4mm², aber auch jedem anderen Anschlussquerschnitt.
Das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® ist die optimale Wahl für die automatisierte Verarbeitung vom Band. Somit können große Losgrößen besonders effizient und kostengünstig verarbeitet werden. Besonders Merkmal ist die integrierte Dichtung. Dies spart einen kompletten Montageschritt beim Kunden ein und stellt einen weiteren, signifikanten Kostenvorteil dar.
Das gestanzte Kontaktsystem ODU STAMPTAC® bietet 10.000 Steckzyklen und die gedrehten Schlitzkontakte ODU TURNTAC® sogar 20.000 Steckzyklen. Damit übertrifft es die Anforderungen der gängigen Ladestandards bereits um das Doppelte.
Sofern die Kontaktstifte die normativen Maßanforderungen einhalten, ist die Steckkompatibilität gegeben. Jedoch ist auf ausreichend hohe Qualität zu achten. Ein Kontaktsystem, wie der Name bereits aussagt, ist ein System aus zwei Kontaktpartnern – Buchse und Stift. Ein minderwertiger Stift kann die Buchse unter Umständen schädigen und die Lebensdauer verkürzen. Die perfekten Gegenstücke sind ODU Pins – direkt vom Kontaktexperten.
ODU DOCKING MATE® ist ein von ODU Automotive entwickeltes Stecksystem. Die Besonderheit ist, dass es mühelos Toleranzen von feststehenden Leistungsanschlüssen kompensieren kann. Typische Anwendungsfelder sind Verbindungen zwischen Batterie und Batterie-Managementsystem (BMS) sowie E-Motor und Inverter in Elektrofahrzeugen. Weitere Besonderheiten sind die Kombination von Leistung und Signal in einer blind steckbaren Schnittstelle. Das Stecksystem wir individuell an die Kundenbedürfnisse angepasst.
Für Elektrotrucks werden meist konventionelle HV-Steckverbinder aus dem PKW-Bereich verwendet. Steckverbinder für kommerzielle Fahrzeuge haben jedoch meist besondere Anforderungen an Robustheit und Langlebigkeit. Für die Schnittstelle zwischen Batterie und Batterie-Managementsystem (BMS) gibt es das Stecksystem ODU DOCKING MATE®. Der robuste Steckverbinder ist blind steckbar, muss also für Montage und Demontage nicht zugänglich sein. Er kombiniert außerdem Leistungs- und Signalkontakte in einer Schnittstelle, wofür es bei konventionellen Steckverbinder zwei Schnittstellen braucht.
Die Kombination von Leistungs- und Signalkontakten ist in der Industrie gängige Praxis. Im Bereich Automotive findet man solche Lösungen hingegen eher seltener. Grund ist, dass die Kabelstränge im Fahrzeug dafür meist getrennt voneinander geführt werden. In einigen Anwendungen kann es jedoch von Vorteil sein, Leistung und Signal zu kombinieren. Für Verbindungen zwischen Batterie und Batterie-Management (BMS) sowie zwischen E-Motor und Inverter sparen kombinierte Steckverbinder wertvollen Platz und Zeit bei der Montage an der Linie. Das Stecksystem ODU DOCKING MATE® erfüllt all dieser in einer Schnittstelle.
Es gibt sowohl toleranzausgleichende Kontaktsysteme als auch komplette Steckverbinder. Während konventionelle Automotive Kontaktsysteme und HV-Steckverbinder jedoch nur äußerst geringe Positionsabweichungen ausgleichen können, kann das Stecksystem ODU DOCKING MATE® bis zu mehrere Millimeter kompensieren. Grund ist das clevere Kontaktsystem ODU LAMTAC® Float. Mit der integrierten Toleranzausgleichsfunktion lassen sich so Schnittstellen wie Batterie und Batterie-Management System (BMS) oder E-Motor und Inverter mühelos verbinden und im Servicefall wieder lösen.
Moderne Elektromotoren mit Hairpin-Stator für E-Fahrzeuge werden an den Wickelungsenden mit Stromschienen verschweißt. Die Anschlussenden werden meist direkt mit dem Inverter verbunden durch Verschrauben oder Stecken. Besonders Stecken bietet viele Vorteile. Das Invertergehäuse kann einfach und automatisiert auf den Motorblock gesteckt werden. Die Verbindungsstelle selbst muss dabei nicht mehr zugänglich sein. Das spart wertvollen Bauraum. Selbst der Servicefall wird mit Stecken einfacher. Im engen Motorraum muss nicht mehr auf Zugänglichkeit geachtet werden und der Wechsel eines Inverters geht schnell und mühelos unkompliziert. Ein Anbieter für solche Verbindungslösungen ist ODU Automotive.
Steck- und Schraubverbindungen sind im Bereich Automotive gleichermaßen üblich und haben sich vielfach bewährt. In vielen Fällen definiert bereits der Einsatzweck die Verbindungstechnik, wie etwa beim EV-Ladestecker. Wo Schrauben und Stecken möglich sind, gilt es den Blick zu weiten, um mögliche Vorteile zu erkennen. Während Schraubverbindungen bei Montage und Servicefall zugänglich bleiben müssen, kann bei Steckern darauf verzichtet werden. Auch Gehäuseöffnungen können entfallen, was weiteren wertvollen Bauraum spart. Außerdem verkürzt Stecken Montagezeiten. Besondere Stecksysteme wie der ODU DOCKING MATE® können zudem Montagetoleranzen und Längenausdehnungen von Stromschienen kompensieren. Schraubverbindungen können dies nicht.
Toleranzausgleichende Systeme – für Einzelkontaktanwendungen ODU LAMTAC® Float oder als komplettes Stecksystem ODU DOCKING MATE® – sorgen für die unterbrechungsfreie Strom- und Signalübertragung in besonderer Weise. Zum einen durch den Einsatz von ausgereiften Hochleistungskontaktsystemen auf der steckbaren Seite, wie dem ODU LAMTAC® Flex. Das besonders robuste Kontaktdesign schützt vor äußeren mechanischen Einflüssen und die hohe Anzahl individueller Kontaktpunkte stellt die Kontaktierung selbst unter rauen Bedingungen sicher.
Der Toleranzausgleichsmechanismus kompensiert nicht nur Positionsabweichungen der zu verbindenden Komponenten, sondern hält auch den gängigen Vibrations- und Schockbelastungen gemäß LV214 sowie ISO-Normen stand.
In Anwendungsbereich E-Motor/Inverter sind Flachkontakt Lösungen besonders beliebt. Meist sind Gehäuse oder Einbauräume durch die Vorgängergenerationen bereits vorbestimmt. Um unter diesen Rahmenbedingungen dennoch leistungsfähigere Antriebe einsetzen zu können, braucht es ebenso leistungsfähige, jedoch vor allem kompakte Kontaktsysteme.
Mit ODU LAMTAC® Flat, einem skalierbaren Flachkontaktsystem, unterstützt ODU Automotive bei genau dieser Herausforderung: mehr Leistungsfähigkeit auf kleinstem Bauraum zu integrieren. Kunden profitieren darüber hinaus von der jahrzehntelangen Erfahrung in der Umsetzung kundenspezifischer Lösungen sowie der außerordentlich hohen vertikalen Integration von 80%.
Für die Schnittstelle zwischen der Batterie und dem Batteriemanagementsystem (BMS) ist das toleranzausgleichende Steckverbindungssystem ODU DOCKING MATE® eine ideale Lösung.
Das kundenspezifisch anpassbare und skalierbare Stecksystem kombiniert Leistungs- und Signalkontakte in einer kompakten HV-Schnittstelle und ist zudem blind steckbar. Zur Leistungsübertragung werden Rundkontakte eingesetzt. Durch den großen Materialquerschnitt können hohe Ströme problemlos übertragen werden und das runde Kontaktdesign unterstützt die Toleranzausgleichsfunktion.
ODU DOCKING MATE® ist eine skalierbare Lösung und kann an die Kundenanforderungen angepasst werden. Aus bereits bekannten Anwendungen ist eine Übertragung eines Dauerstroms von bis zu 1200 A möglich. Der maximal zu übertragende Strom wird maßgeblich durch kundenseitige Anschlussquerschnitte und Kühlungseffekte beeinflusst, daher ist eine pauschale Aussage schwierig. Gerne sehen wir uns Ihre individuelle Anforderung an und besprechen diese mit Ihnen.
Ja, der ODU DOCKING MATE® wird bereits in Serie eingesetzt.
In der Serienanwendung kommt die ODU LAMTAC® Flex Buchse als Herzstück der Kontaktierung zum Einsatz. Die weiterentwickelte LAMTAC® Float Buchse ist derzeit noch im B-Muster Status. Erste mögliche Serienanwendungen werden mit den entsprechenden Kunden besprochen.
Der ODU DOCKING MATE® ist eine kundenspezifische Lösung, die je nach Umfang der Anforderungen sehr unterschiedlich sein kann. Daher ist es nicht möglich einen festen Preis für den ODU DOCKING MATE® zu benennen. Generell ist es jedoch so, dass durch die Verwendung die Gesamtkosten des Systems gesenkt werden können, Montagezeiten verkürzt werden, die Servicefreundlichkeit deutlich erhöht wird und sogar die einfache Demontage am Ende des Lebenszyklus gegeben ist.
Ein vereinheitlichter Batterie Docking Mate für den Einsatz im Nutzfahrzeugbereich ist derzeit in Umsetzung. Das modulare Stecksystem soll entsprechend den Bedürfnissen konfigurierbar sein und später für verschiedene Leistungsklassen zur Verfügung stehen.
Der ODU DOCKING MATE® ist eine in der Größe skalierbare Lösung. Mit der Größe des Kontakts geht auch die Möglichkeit des Toleranzausgleichs einher, so dass größere Kontakte mehr potenzielles Ausgleichsvermögen haben können. Ein Toleranzausgleich von ± 1mm kann über alle Größen hinweg sichergestellt werden. Ein Ausgleich von bis zu ± 3mm kann bei entsprechender Dimensionierung ebenfalls umgesetzt werden.