Cell-Booster
DC/DC-Wandler zur effizienten und modularen Verschaltung von Batterieeinheiten am Hochvolt-Wechselrichter-Eingang
Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.08.2013 bis 31.07.2016
Fördersumme der angegebenen
Teilprojekte: 2.061.451,00 €
Projektvolumen der angegebenen
Teilprojekte: keine Angabe
Projektpartner Teilprojekte auf Karte zeigen
Teilprojekt 1
Batterie, Schnittstelle Zwischenkreis-Batterie, Gesamtverantwortung
Förderkennzeichen: 16ES0139K
Varta Storage GmbH
86720 Nördlingen
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Teilprojekt 2
Simulation, Entwicklung und Aufbau eines hocheffizienten DC/DC-Wandler-Konzeptes für kleine Batterieeinheiten
Förderkennzeichen: 16ES0140
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
79110 Freiburg
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Teilprojekt 3
Übergeordnete Regelung (EMS) und Modulverantwortung
Förderkennzeichen: 16ES0141
MSB Elektronik und Gerätebau GmbH
74564 Crailsheim
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Teilprojekt 4
Schnittstelle 'Netz-Zwischenkreis' und Kommunikation
Förderkennzeichen: 16ES0142
Hochschule Aalen, Fakultät Elektronik und Informatik
73430 Aalen
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Fördergeber: BMBF, Referat 523
Projektträger: PT-VDI/VDE
Leistungsplansystematik:
GC5010 Neue leistungselektronische Umrichter und integrierbare Bauelemente
GC5010 Neue leistungselektronische Umrichter und integrierbare Bauelemente
GC5010 Neue leistungselektronische Umrichter und integrierbare Bauelemente
Förderprofil:
Technologie- und Innovationsförderung
Förderart:
PDIR
Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes
Herausforderungen und Ziele
Bei der Entwicklung eines Batteriespeichersystems lassen sich unterschiedliche Batteriespannungen durch harte Reihenverschaltung der Einzelzellen realisieren. Jedoch ist die direkte Kopplung der Batteriezellen in herkömmlichen Systemen oft die Hauptursache einer beschleunigten Batteriealterung, was eine sinkende Systemeffizienz sowie eine Erhöhung der Wartungskosten mit sich bringt. Von großem Nachteil ist auch, dass der Defekt einer Zelle zum Ausfall des gesamten Speichers führt. Auch die Herstellung der Batteriepacks ist aufwändig, ganz zu schweigen vom Austausch einer defekten Einzelzelle. Dies führt ferner zu Systemverlusten, da aufgrund der Alterung der übrigen Zellen, die ersetzte Zelle nicht voll genutzt werden kann.
Im Rahmen des Projekts „Cell-Booster“ wird ein technischer Lösungsansatz untersucht, der die Energie- und Kosteneffizienz von heutigen Batteriespeichern optimiert und deren Betriebs- und Lebensdauer verlängern soll. Die hier angestrebte Innovation bezieht sich auf die Systemtechnik mit einem deutlichen Schwerpunkt auf einer neuartigen „Embedded Elektronik“, dem sogenannten „Cell-Booster“. Durch diese Elektronik erfolgt eine direkte Impedanzanpassung und DC/DC-Wandlung, was zu einer Entkopplung des 48-V-Batteriepacks führt. Batteriepack und DC/DC-Wandler bilden zusammen ein Modul. Die Anzahl der Module ist variabel, wodurch Speichersysteme mit verschiedenen Kapazitäten realisiert werden können.
Für eine einfache Wartung ist der Austausch einzelner Module sogar im Betrieb möglich. Durch die gegenseitige Entkopplung der Module können beim Defekt von Zellen auch Module mit Batteriezellen der neuesten Generation (mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften) eingesetzt werden. Dies sichert eine lange Lebensdauer der Anlage und ermöglicht auch den Aufbau von Hybridsystemen, in denen die Vorteile verschiedener Batterietechnologien in einem System kombiniert werden.
Quelle: https://www.ise.fraunhofer.de/de/forschungsprojekte/cell-booster (jüngster Zugriff: 20.06.2017)
Kurzkategorisierung
Energiespeichertypen
Metall-Ionen-Batterien
Anwendungsfelder
stationär
Förderempfänger
Industrie, Forschungs- und Entwicklungseinrichtung
Schlagworte der Teilprojekte des Verbundprojekts
Teilprojekt 1
Energiespeichertyp
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien
Anwendungsfelder
stationär Speicher für Eigenheime
Förderempfänger
Industrie Batteriehersteller
Teilprojekt 2
Energiespeichertyp
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien
Anwendungsfelder
stationär Speicher für Eigenheime
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung außeruniversitäre Einrichtung
Teilprojekt 3
Energiespeichertyp
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien
Anwendungsfelder
stationär Speicher für Eigenheime
Förderempfänger
Industrie Elektrotechnik
Teilprojekt 4
Energiespeichertyp
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien
Anwendungsfelder
stationär Speicher für Eigenheime
Förderempfänger
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Fachhochschule
Pressekontakt
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