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BMWi-Projekt »HyPowerRange«

Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

5. Dezember 2017, 8:57 Uhr | Stefanie Eckardt

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Projektbeschreibung

Die BMZ Group verantwortet im Projekt das Batterie-Design und die Batterie-Fertigung sowie die Optimierung von BMS-Algorithmen zum gleichzeitigen Betrieb unterschiedlicher Zelltechnologien. Bei der Entwicklung des hybriden Energiespeichers setzt BMZ einen Schwerpunkt auf die Auslegung des aktiven Kühlsystems. Um den sicheren Betrieb, konstante Leistung und eine hohe Lebensdauer zu gewährleisten, muss bei der direkten Verschaltung von Hochleistungs- und Hochenergiezellen eine homogene Temperaturverteilung aller Zellen innerhalb des „Komfortbereichs“ sichergestellt sein. Optimierte BMS-Algorithmen sollen den gleichzeitigen Betrieb unterschiedlicher Zelltechnologien ermöglichen. BMZ als Spitzenreiter im Bereich der Lithium-Ionen Batterie-Technologien lässt ihr Know-how im Bereich Batterie- und Thermomanagement für Automotive-Anwendungen in dieses Projekt einfließen.

Aufgabe des Engineering-Teams von Bertrandt ist die Entwicklung eines intelligenten Energiemanagements zum reichweitenoptimierten Betrieb des Fahrzeugs bzw. zum optimierten Betrieb der Batterie. Grundlegende Energiemanagement-Funktionen be-inhalten unter anderem die ladezustandsabhängige, selbstständige Steuerung der verfügbaren Leistung für elektronische Komponenten und den Antriebsstrang. Bei der Entwicklung von prädiktiven Energiemanagement-Funktionen soll fahrerabhängig der Energiebedarf und damit die Reichweite auf einer zu befahrenden Straße bestimmt werden. Diese Funktionen erzeugen auch Handlungsempfehlungen für den Fahrer, um ihn zu einem reduzierten Energieverbrauch zu animieren.

An der Hochschule Kempten werden auf Grundlage der bereits in vorangegangen Projekten aufgenommenen Betriebs- und Fahrdaten Lasten und Beanspruchungen für die Batterie wie auch für das Gesamtfahrzeug analysiert und bewertet. Dazu werden zusätzlich durch gezielte neue Messungen Lasten erfasst, um daraus verschiedene Nutzungsprofile und Lastkollektive für die Batterie und das Gesamtfahrzeug zu erstellen. Aus diesen Ergebnissen und den Anforderungen der Partner wird ein Lastenheft zum Aufbau eines Demonstrators entwickelt.

Zusammen mit den Partnern wird eine Kommunikationsstruktur inklusive aller nötigen Schnittstellen und Signale entwickelt und umgesetzt. Dazu wird ein zusätzliches Steuergerät zur Aufnahme und Bereitstellung der Daten und Signale implementiert und weiterentwickelt.

Darauf aufbauend wird die Hochschule Kempten dieses Fahrzeugkonzept in verschiedenen Simulationen auf die Funktionalität überprüfen und verbessern. Dazu wird ein Gesamtfahrzeugmodell aufgebaut und anhand realer Daten Simulationen durchgeführt. ABT Sportsline und die Hochschule Kempten werden gemeinsam den Demonstrator aufbauen. Bei technischen und konstruktiven Fragen unterstützt die Hochschule und wird die Messtechnikapplikationen in das Fahrzeug integrieren, um alle relevanten Signale für die Steuergräte als auch zur Verifizierung des Konzepts zur Verfügung zu stellen.

Zusammen mit dem Fraunhofer IWES wird für das Fahrzeug eine Teststrategie entwickelt, um die genannten Ziele des Projekts darzustellen und zu testen. Weiterhin wird das Analyse- und Auswertungsverfahren entwickelt und festgelegt. In Feldtests wird anhand der im Lastenheft festgelegten Anforderungen das neuartige Batteriekonzept verifiziert und getestet.