DriveBattery2015-PII

Intelligente Steuerungs- und Verschaltungskonzepte für modulare Elektrofahrzeug-Batteriesysteme zur Steigerung der Effizienz und Sicherheit sowie zur Senkung der Systemkosten

Teilprojekt 1

Entwicklung, Simulation und Evaluierung wesentlicher Systemkomponenten des Batteriemanagements

Laufzeit: 01.09.2015 bis 28.02.2017

Fördersumme: 1.855.089,00 €

Projektvolumen: keine Angabe
 

ausführende Stelle:

Infineon Technologies AG
Am Campeon  1-12
85579 Neubiberg

zum Internetauftritt

Zuwendungsempfänger:

Infineon Technologies AG

zum Internetauftritt

Fördergeber: BMWi, Referat IIC6

Förderkennzeichen: 03ET6060A

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
EA2312 Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterie

Förderprofil: Technologie- und Innovationsförderung

Förderart: PDIR

Ausführliche Beschreibung des Teilprojektes

Herausforderungen und Ziele

Ziel ist es, die bisherigen Schwächen von Elektrofahrzeugen – wie Reichweite, Kosten und Alltagstauglichkeit – vonseiten des Batteriemanagements zu minimieren. In diesem Sinne fokussiert sich das Projekt DriveBattery2015 in Phase 2 weiterhin in einem ganzheitlichen Ansatz nun insbesondere auf die praktischer Umsetzung der Ergebnisse von vier Forschungsschwerpunkten:
• Optimierung von Batteriemanagement-Systemen für HV- und NV-Batterien, abgesichert durch Modellierung,
• modulare Batteriesysteme basierend auf Parallel- und/oder Serienschaltung von HV-Batterien,
• intelligente Steuerungskonzepte für modulare Batteriesysteme,
• crash-sichere Bordnetzintegration von Batteriemanagement-Systemen.


Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

Infineon übernimmt die Koordinierung des Forschungsverbunds. Die Forschungsaktivitäten von Infineon in Phase 2 von DriveBattery2015 konzentrieren sich auf Bauelemente und Systeme für Trennschalten und Sichern und auf eigensichere Stromsensorik. Weitere Forschungsschwerpunkte von Infineon sind auf dem Gebiet der simulatorischen Beschreibung und Absicherung der BMS-Halbleiterkomponenten und bei der Zuverlässigkeit von Bauelementen, welche eine wichtige Rolle auf dem Gebiet der Verschaltungstopologien spielt.

Zusätzlich unterstützt Infineon aktiv die Erstellung von Demonstratoren im Rahmen der Systemintegration. Den restlichen Aktivitäten des Vorhabens, insbesondere bei den Schlussfolgerungen der einzelnen Evaluierungen, stehen die Experten von Infineon nach Bedarf zur Verfügung.

Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=03ET6060a&v=10&id=2832078 (jüngster Zugriff 13.10.2016)


Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.09.2015 bis 28.02.2017
Fördersumme der angegebenen Teilprojekte: 5.540.385,00 €
Projektvolumen der angegebenen Teilprojekte: keine Angabe

Teilprojekt 1: Entwicklung, Simulation und Evaluierung wesentlicher Systemkomponenten des Batteriemanagements

Förderkennzeichen: 03ET6060A

Infineon Technologies AG
85579 Neubiberg

Teilprojekt 2: Modellierung und Simulation, Alterungsmodelle sowie Aufbau Demonstratoren

Förderkennzeichen: 03ET6060B

Deutsche Accumotive GmbH & Co. KG
73230 Kirchheim u. Teck (Nabern)

Teilprojekt 3: Konzeption und Implementierung BMS

Förderkennzeichen: 03ET6060C

Sensor-Technik Wiedemann GmbH
87600 Kaufbeuren

Teilprojekt 4: Gesamtfahrzeugorientierte Abbildung, Simulation und Optimierung eines modularen EV-Batteriesystems

Förderkennzeichen: 03ET6060D

TWT GmbH Science & Innovation
70565 Stuttgart

Teilprojekt 5: Intelligente Ansteuerung der Hochstrom-Abschaltsysteme bei Störfall und Crash-Situationen

Förderkennzeichen: 03ET6060E

BVB Innovate GmbH
70563 Stuttgart

Teilprojekt 6: Modulare Batteriesysteme basierend auf Parallel- und/oder Serienschaltung von Hochvolt-Batterien

Förderkennzeichen: 03ET6060F

Technische Universität München, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik
80333 München

Teilprojekt 7: Simulation und Lebensdaueranalyse von BMS-Modulen mit erweiterter Funktionalität und Halbleitereffekt

Förderkennzeichen: 03ET6060G

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Fakultät 6 - Elektrotechnik und Informationstechnik - Juniorprofessur für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik
52062 Aachen

Teilprojekt 8: Zustandsidentifikation auf Basis von Batteriemodellen

Förderkennzeichen: 03ET6060H

Technische Universität Dortmund, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Arbeitsgebiet Datentechnik
44227 Dortmund

Teilprojekt 9: Optimierung des Energiemanagements von Fahrzeugen mit Lithium-Ionen-Starter- und Bordnetzbatterien

Förderkennzeichen: 03ET6060I

Audi Electronics Venture GmbH
85080 Gaimersheim

Fördergeber: BMWi, Referat IIC6

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
EA2312 Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterie

Förderprofil: Technologie- und Innovationsförderung

Förderart: PDIR

Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes

Herausforderungen und Ziele

Das Vorhaben befasst sich mit dem Batteriesystem als Ganzem und hat die Zielsetzung, mit Innovationen sowohl auf Batteriesystem- als auch auf Komponentenebene die Faktoren Reichweite, Kosten und Alltagstauglichkeit maßgeblich zu verbessern.


Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

Die beteiligten Partner entwickeln ein intelligentes Steuerungskonzept, kostenoptimierte Batteriemodule basierend auf Mikroelektronik und arbeiten daran, das Batteriesystem crashsicher zu integrieren.

Der Batteriehauptschalter eines Elektroautos muss bei einem Unfall die Batterie sicher von den Verbrauchern trennen. Bisher war dies ein mechanischer Schalter, womit der Notaus-Vorgang mehr als zehn Millisekunden dauern kann. In dieser Zeit kann ein eventueller Kurzschluss die Batterie schädigen. Im Verbund entwickelten die Forscher einen passenden Halbleiterschalter, der 1.000 Mal schneller und damit lange vor einer Schädigung die Batterie abschalten kann. Der neue halbleiterbasierte Batteriehauptschalter reduziert zudem Volumen und Gewicht und altert nicht, da der Durchlasswiderstand konstant bleibt.

Bisher werden in Elektrofahrzeugen große Zellen hintereinander geschaltet verbaut. Das birgt jedoch den Nachteil, dass etwa beim Ausfall einer Zelle das gesamte Batteriesystem ausfällt und das Elektroauto ist nicht mehr fahrtüchtig ist.
Die Technische Universität München untersucht deshalb kleinere, unterschiedlich verschaltete Zellen und entwickelte anhand der gewonnenen Daten ein mathematisches Modell. Daruas entwickelte sich der Vorschlag der Entwickler, Zellen sowohl seriell als auch parallel zu verschalten. Damit kann das Batteriesystem an verschiedene Lastszenarien angepasst werden. Falls eine Zelle ausfällt, kann man mit dem Auto trotzdem fahren.

Die Reichweite lässt sich u. a. durch ein sogenanntes Zell-Balancing erhöhen. Denn selbst bei perfekt hergestellten Zellen vergrößern sich kleine Unterschiede in der Herstellung über die Lebensdauer der Batterie. Das macht sich bei der Leistungsfähigkeit der Batterie bemerkbar: So genügt ein Unterschied von zwei Prozent zwischen den Zellen, dass die ganze Batterie nur noch 92 bis 95 Prozent ihrer nominellen Leistungsfähigkeit erreichen kann. Mit entsprechenden elektrischen Maßnahmen, auch aktive Symmetrierung genannt, konnten die Partner jedoch erreichen, dass der Unterschied zwischen den Zellen kompensiert werden kann und die Batterie ihre volle Leistungsfähigkeit behält.

Quellen: http://www.drivebatt2015.de (jüngster Zugriff: 11.10.2016);
http://www.bine.info/newsuebersicht/news/reichweite-rauf-kosten-runter/ (jüngster Zugriff: 24.11.2016)


Kurzkategorisierung

Energiespeichertypen

Metall-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

mobil

Förderempfänger

Industrie, Dienstleister, Forschungs- und Entwicklungseinrichtung

schwarze Schlagworte: charakterisieren das Teilprojekt
graue und schwarze Schlagworte: charakterisieren das komplette Verbundprojekt


Schlagworte zum Teilprojekt

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

mobil Antriebsart Hybrid

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug PKW

Förderempfänger

Industrie Elektrotechnik

Teilprojektleiter

Herr Dr. Wilhelm Maurer
Infineon Technologies AG
Am Campeon  1-12
85579 Neubiberg

E-Mail: info@drivebattery2015.eu


Verbundprojektleiter

Herr Dr. Wilhelm Maurer
Infineon Technologies AG
Am Campeon 1-12
85579 Neubiberg


Pressekontakt für Teilprojekt

Herr Dr. Wilhelm Maurer
E-Mail: info@drivebattery2015.eu


Pressekontakt für Verbundprojekt

Herr Dr. Wilhelm Maurer
Am Campeon 1-12
85579 Neubiberg
E-Mail: info@drivebattery2015.eu

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