EMV Analysen zur Datenübertragung über das Kfz-Energiebordnetz

Abstract

Die Datenvernetzung innerhalb des Fahrzeuges hat Einfluss auf das Gewicht, das Volumen und die Komplexität des Fahrzeugkabelbaums. Mit den traditionellen Kfz-Bussystemen und der großen Vielfalt an Funktionen, die in Zukunft noch zunehmen wird, lässt sich ein Optimum hinsichtlich dieser Kriterien nur schwer erreichen. Eine mögliche Lösung könnte die Datenübertragung über das Kfz-Energiebordnetz darstellen. Die sogenannte Powerline Communication (PLC) ist eine Technologie, die die vorhandenen Energieleitungen für eine Datenübertragung nutzt. Im automotiven Umfeld gibt es für diese Technologie noch Forschungsbedarf. In dieser Arbeit werden die Freiheitsgrade, die in einem Kfz-Energiebordnetz vorliegen, hinsichtlich der Datenübertragung untersucht. Zwei wichtige Aspekte spielen dabei eine entscheidende Rolle: Zum einen sind die Übertragungseigenschaften des Energiebordnetzes für die Signalintegrität der Übertragung von großer Bedeutung. Zum anderen ist die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) entscheidend für einen robusten Betrieb der PLC, ohne andere Systeme zu stören oder gestört zu werden. Daraus werden mögliche Betriebsstrategien für eine PLC-Datenübertragung abgeleitet. Einflussfaktoren auf die Kanalübertragungseigenschaften, z. B. typische Abschlussimpedanzen und die Topologie des Bordnetzes, werden diskutiert und untersucht. Diverse Varianten zur Einkopplung des PLC-Signals in die Energieleitungen wurden ebenfalls analysiert. Auf Basis von Kfz-EMV-Normen werden die theoretischen Randbedingungen für eine störungsfreie Datenübertragung aufgestellt und in Messungen analysiert. Zuletzt wurde die Kommunikation in typischen EMV-Störfestigkeitsprüfungen unter Zuhilfenahme von Simulationen untersucht.