Durch eine Kombination der Ladeelektronik mit der Batteriezelle und die Unterteilung in Submodule ist ein sehr flexibles Batteriesystem, mit dem Niederspannungsenergiespeicher bis zu einem Energieinhalt von 40kWh sinnvoll aufgebaut werden können, entstanden. Neben der Skalierung der in Serie verschalteten Submodule bietet das System den Freiheitsgrad die Anzahl der parallel verschalteten Zellen im Submodul in einer 40 Ah Quantisierung bei gleicher Zeilbefestigungstechnik zu variieren. Weiterhin besteht die Möglichkeit innerhalb der Zelltechnologie anwendungsspezifische Entscheidungen zwischen Lithium-Eisen-Phosphat und Lithium-Mangan zu treffen. Die integrierte Leistungselektronik ermöglicht durch das Schaltungskonzept neben der Bereitstellung einer Ladeleistung von 1 kW pro Submodul, ebenfalls das dynamische Balancing während des Betriebs des Fahrzeuges. Dadurch können hochdynamisch Ladungen innerhalb des Batteriestacks mit bis 180 A verschoben werden, wodurch weitere Spannungswandler im Fahrzeug (12 V DC/DC) entfallen können, da Mittelspannungsabgriffe innerhalb des Batteriestacks zu keinen Unsymmetrien mehr führen. In Bezug auf schnellladefähige Energiespeicher birgt dieses System aufgrund der Einzelzellenladung ebenfalls deutliche Vorteile im Vergleich zu Standardsummenladungskonzepten. Nicht zuletzt fuhrt das erwähnte dynamische Balancing zu einer deutlichen Erhöhung der Redundanz des Batteriesystems, da die nutzbare Energie der in Serie verschalteten Submodule nicht durch die geringste Einzelenergie, sondern in vereinfachter Betrachtungsweise durch die Summe der Einzelenergien bestimmt wird. Durch die Förderung des Vorhabens konnte ein Batterieprüfstand für hochkapazitive Energiespeicher an der Hochschule Aschaffenburg aufgebaut werden. Auch nach Abschluss des Vorhabens sollen hier weitere Prüflingen im Bereich der Energiespeicher und der zugehörigen Peripheriekomponenten stattfinden, dazu wurde eine Stelle geschaffen.
Energiemanagementsystem mit mehreren Energiespeichern für Fahrzeuge mit elektrischen Fahrantrieben (EMS). Schlussbericht
Energy management system with several energy storages for electric vehicles. Final report
2012
41 Seiten, Bilder, Tabellen, 17 Quellen
Report
Deutsch
Prüfstandsuntersuchungen an elektrischen Fahrantrieben
Tema Archiv | 2002
|Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebssystems mit mehreren Energiespeichern
Europäisches Patentamt | 2023
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