In Hybridfahrzeugen wird die Chance für eine weitere Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und damit einhergehende eine Reduzierung der Emissionen gesehen. Stop-Start, Leistungsunterstützung während der Beschleunigung, rekuperatives Bremsen bis hin zum vollelektrischen Antrieb stellen neue Herausforderungen an die Batterietechnologie, welche von der herkömmlichen Bleibatterie nicht erfüllt werden können. Das Lithium-Ionen-System ist in diesem Zusammenhang ein viel versprechender Kandidat. Es wurde ein Zelltypus vorgestellt, welcher für eine Hybridfahrzeug-Anwendung optimiert wurde. Eine spezielle Auswahl an Materialien und eine angepasste Rezeptur, sowie besonders dünn beschichtete Elektroden und eine niedrigohmige Verbindungstechnologie führen zu hochleistungsfähigen Zellen, die bis 1000 W/kg kontinuierlich mit über 70 Wh/kg entladen werden können. Eine Pulsentladung (<30 s) ist bis über 1500 W/kg möglich. Solche Zellen in einem 8OS Verbund für eine 288V HEV Batterie erfüllen die Spezifikation des PNGV Programms von 25 kW Entladeleistung über 18 s. Die Zyklenlebensdauer der Zellen wurde bei Vollzyklen zu 500 und bei Zyklen mit 10% DOD zu 40000 bestimmt. Aus diesen Daten können mehr als 250000 HEV Zyklen abgeschätzt werden. Für die Batterie steht ein modular konzipiertes Batteriekontrollsystem zur Verfügung, welches die Zellspannungen, den Batteriestrom, die Modultemperaturen und weitere sicherheitsrelevante Parameter misst. Unterschiede in den Zellspannungen können durch einen By-Pass Strom von 40 mA ausgeglichen werden. Es wird der Ladezustand und zukünftig der Leistungs- und Alterungszustand der Batterie bestimmt. Diese Werte können über eine CAN Schnittstelle der anwendungsspezifischen Elektronik zur Verfügung gestellt werden.
Hybridfahrzeugbatterie mit Batteriemanagement
2004
19 Seiten, 10 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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