Im Rahmen des Projekt AZE wurde ein Prüfstand installiert und moderne Messsysteme angeschafft, die mobil in Fahrzeugen eingesetzt werden können. Mit den vorgestellten Batteriemessungen sollten Parameter für eine Batteriesimulation bestimmt werden, wobei die Alterung der Batterie im Fokus stand. Infrastrukturmaßnahmen, die die Batteriemessungen beeinflussen, werden dargestellt: - Zellenprüfstand ATGB 1200 (zur Zellenzyklisierung); - 'Kratzer'-Prüfstand (elektrische Kenndaten, Rückkühleinrichtung, Software); - 'Digatron'-Prüfstand (parallele Vermessung von 2 Batterien); - Prüfcontainer (Test potenziell gefährlicher Batterien). Es wurden ANR26650 Eisen-Phosphat-Zellen der Fa. A123 Systems mit hoher Zyklenfestigkeit, Leistung und kalendarischer Beständigkeit verwendet. Die verwendeten Batterien von BMZ und Green Road sowie die Batterie-Managementsysteme und die Kühlkonzepte werden erläutert. Nach der Darstellung theoretischer Grundlage und des Alterungsverhaltens von LiFePO4-Batterien wird ausführlich auf die Messungen eingegangen. Diese wurden sowohl auf zell- wie auf Batterieebene durchgeführt. Es wurden die kalendarische Alterung und die Alterung durch Zyklisierung gemessen. Abschließend werden die wichtigsten Erkenntnisse dargestellt, die sich aus den Messergebenissen ergeben. Zum Ausfall der BMZ Batterie wurden einige Theorien erstellt, um die Ursachen zu erklären. Es wird davon ausgegangen, dass das Batteriemanagement der Sicherheitsüberwachung und dem Balancen der einzelnen Spannungsstufen diente, sodass durch das ständige Zyklisieren das BMW die Batterie nicht mehr ausreichend Balancen konnte und die Spannungen auseinander drifteten. Deshalb ist eine Zelle wegen Überladung geplatzt. Vermutlich ist der Ausfall darauf zurückzuführen, dass nicht überwacht wurde, ob das Balancing der verschiedenen Stufen abgeschlossen war. Außerdem hatten die Temperaturunterschiede zwischen den Modulen negative Auswirkungen. Der Ausfall des BMS der Green Road Batterie hat gezeigt, dass automobile Anwendungen geringere Zyklen aufweisen und die Zyklen anders gefahren werden. Zudem hat das aktuelle BMW eine begrenzte Balancingleistung, die für dauerhaftes Zyklisieren nicht ausreicht. Eine wissenschaftliche Erklärung zum Ausfall der Balancingplatinen kann nicht gefunden werden.


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    Titel :

    Batteriemessungen im Rahmen des Projekts AZE, Analysezentrum für Elektromobilität (AZE) Förderkennzeichen: 03KP202


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    51 Seiten, Bilder, Tabellen, 26 Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Batteriemessungen im Rahmen des Projekts AZE : Analysezentrum für Elektromobilität (AZE) : Endbericht

    Forschungsstelle für Energiewirtschaft | TIBKAT | 2011

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