Batterie-Management-Lösungen

400 km Reichweite in 15 Minuten

400 km Reichweite in 15 Minuten

Nach wie vor sind die öffentliche Infrastruktur und vor allem die Ladegeschwindigkeit an öffentlichen Ladestationen noch Hindernisse bei der Realisierung einer umfassenden E-Mobilität. Das Forschungsprojekt D-SEe hat nun ein Schnellladekonzept entwickelt, mit dem das Nachladen von 400 km Reichweite in 15 Minuten möglich wird. STW steuert das leistungsfähige Batteriemanagementsystem bei.

Heute übliche öffentliche Ladestationen für E-Fahrzeuge haben eine durchschnittliche Leistung von etwa 50 kW. Um etwa 80 Prozent einer 100 kWh Batterie zu laden, wie sie in größeren Kfz zu finden ist, benötigen diese Ladestationen ungefähr 90 Minuten. Das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Forschungsprojekts „D-SEe“ (Direct Superfast charging for the Electric vehicle/ Durchgängiges Schnellladekonzept für Elektrofahrzeuge) hat es sich zum Ziel gesetzt, diesen Prozess stark zu beschleunigen. Im Forschungsvorhaben bündeln führende Industrie- und Elektronikunternehmen ihr Knowhow mit der Expertise des Forschungszentrums Jülich.

Das Ergebnis sind eine Schnellladestation mit 450 kW Ladeleistung sowie ein Prototypenfahrzeug, das sich durch seine Nähe zur Serienreife auszeichnet. Im Verbund sind die Technologien in der Lage, die notwendige Energie zum Fahren von 400 km in 15 Minuten in die Fahrzeugbatterie zu laden. Hierzu haben die Projektpartner die Ladestation, aber vor allem auch die Fahrzeugbatterie optimiert. Um die Schnellladefähigkeit zu gewährleisten, braucht es entsprechende Zelltechnologie, aber auch ein hochleistungsfähiges Batteriemanagement-system. Dieses entwickelte STW aus Kaufbeuren.

Das Batteriemanagementsystem baut auf dem Batteriemanagement-Kit mBMS.3 auf Basis der Aurix-basierten Steuerungsplattform von STW auf. Ergänzt wird es von hochgenauen Sensoren zur Strom- und Spannungsüberwachung (< 2 mV bzw. 50 µΩ Präzisionsshunt) sowie weiteren Messkomponenten. Die individuell für dieses Projekt erarbeitete Lösung stellt ein sehr hohes Spannungsniveau bereit, um die geforderte Schnellladeleistung zu ermöglichen. Es entspricht dennoch der internationalen Hochspannungsnorm EN IEC 60664 und üblichen Automotive-Standards und ist somit besonders praxisnah konzipiert.

Das Batteriemanagement-Kit mBMS.3 ist Grundlage für künftige projektspezifische BMS-Lösungen, die höchsten Ansprüchen an Robustheit, Hochvolt-Tauglichkeit und funktionaler Sicherheit genügen müssen und dabei alle gängigen Standards für den Einsatz auf der Straße und bei mobilen Arbeitsmaschinen zu erfüllen haben. STW präsentiert das mBMS.3 anlässlich der Industriemesse bauma 2022 in München.

Für die Batteriemanagement-Spezialisten bei STW bestand die besondere Herausforderung in der parallelen Entwicklung des Systems mit dem Fahrzeug. Hier kam die partnerschaftliche Herangehensweise der Kaufbeurer Automatisierungsspezialisten zum Tragen. In stetiger Abstimmung mit den weiteren Projektpartnern und regelmäßigen Labor- und Testzyklen entstand eine hoch leistungsfähige und trotzdem seriennahe Lösung, die ihren Teil zur Erreichung der Forschungsprojektziele beiträgt.

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