Neue Fahrzeugtechnologien verändern gegenwärtig das Anfordeungsprofil an die elektrischen Energiespeicher im Fahrzeug. Es handelt sich dabei um Energiemanagement im Bordnetz sowie die verschiedenen Stufen der Antriebshybridisierung. Dieser Beitrag charakterisiert zunächst die entsprechenden Fahrzeugattribute und leitet daraus die geänderten Anforderungen an das elektrische Speichersystem ab. Dabei handelt es sich insbesondere um hohe Zyklenfestigkeit, gute dynamische Ladungsaufnahme insbesondere bei rekuperativem Bremsen sowie stabile Nutzungsdauer auch im teilgeladenen Zustand. Die unterschiedlichen in Frage kommenden Batterietechnologien (Bleibatterie mit flüssigem oder Vlies-Elektrolyt, Nickel-Metallhydrid- und Lithium-Ionen-Batterien, Superkondensatoren) werden im Hinblick auf ihre Einsatzpotentiale für die unterschiedlichen Anwendungen diskutiert. Zusätzlich zu neuen Technologien auf der Ebene der elektrochemischen Zellen kommt der Einbindung des Speichers in Bordnetz- und Antriebsregelung wachsende Bedeutung zu. Dies erfordert bereits für 12-Volt-Bleibatterien anspruchsvolle und zugleich kostenoptimierte Batterie-Monitoringsysteme.
Novel vehicle technologies are imposing modified requirements to electrical storage systems. These technologies are electrical energy management as well as the various stages of powertrain hybridization. This paper characterizes the associated vehicle attributes. Changed requirements to the electrical stoarge system are derived, in particular: long cycle life, high dynamic charge acceptance particularly for regenerative braking, and robust service life in partial state of charge. The battery technologies under consideration (lead/acid battery with liquid or absorptive glass-fibre mat electrolyte, nickel/metal-hydride battery, lithium-ion battery, supercapacitor) are discussed with respect to their potentials for the various advanced applications. Aside from new cell technologies, growing importance is ascribed to the integration of the storage device into the controls of electrical system and powertrain. This requires, even for 12 Volt lead/acid batteries, complex but cost-optimized battery monitoring systems.
Neue Anforderungen an Energiespeichersysteme in Fahrzeugen mit hybridisiertem Antrieb und Energiemanagement
Novel requirements to energy storage systems in vehicles with hybridized powertrain and energy management
2006
12 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 17 Quellen
Conference paper
German