CUBE - Aufbau eines modularen Batteriesystems für den anwendungs- und modellübergreifenden Einsatz in industriellen Logistikfahrzeugen und Geräten; Teilvorhaben: Erforschung des thermischen Verhaltens von Batteriemodulen

Abstract

Ziel des Fördervorhabens war es die Vorteile der Elektromobilität durch maximale Flexibilität hinsichtlich des Bauraums, Gewicht, Spannung und Temperatur für „jedes“ Logistikfahrzeug an Flughäfen, in der Lagerlogistik sowie im gewerblichen öffentlichen Straßenverkehr durch die Entwicklung modularer Lithium-Batterie Lösungen vereinfacht verfügbar zu machen. Dazu sollten die derzeitigen Einschränkungen in der Anwendbarkeit durch weltweit unzählige unterschiedliche technische Anforderungen an Bauraum, Gewicht, Spannung, Temperatur beseitigt werden. Bestehende, für individuelle technische Fahrzeuganwendungen entwickelte Antriebssysteme sollten durch sichere, zuverlässige, leistungsfähige und wirtschaftlich sinnvolle breit einsetzbare modulare Lithium Batterielösungen ersetzt werden. Diese Batteriesysteme müssen im Bereich der industriellen Logistik gleichzeitig auf mehrere Fahrzeugtypen anwendbar sein. Ziel war es ein modulares System zu entwickeln, welches erhebliche Kostenreduktionen in der Produktion und im Einkauf ermöglicht, um die weitere Elektrifizierung in dieser Branche mit voranzutreiben. Am Ende des Projekts sollte die Integration bzw. Konfektionierung einer solchen Batterie aus einem standardisierten Baukasten-System einem Systemintegrator bzw. Fahrzeughersteller vermarktet werden können. Im Rahmen des Vorhabens plante die TU Berlin als Aspekt der angewandten Forschung die Erstellung eines thermischen Modells von Zelle und Zellmodul, anhand dessen die Effekte individueller Belastung, sowie wechselnder Umgebungsbedingungen auf das System evaluiert werden sollten. Basierend auf der Weiterentwicklung von thermischen Modellierungsansätzen war eines der Ziele, eine Methodik zu entwickeln, wie Temperatursensoren in einem Batteriemodul optimal platziert werden. Das thermische Modell sollte anhand von Messungen an Zellen parametriert und validiert werden und schließlich zu einem Modulmodell erweitert werden. In den existierenden Tools waren die Temperierung und auch die Alterung nur sehr grob abgeschätzt, weil sie nicht an Messungen angepasst werden konnten, dies wird mit dem beantragten Projekt möglich, ebenso verschiedene Temperierungsmethoden miteinander hinsichtlich der Kosteneffizienz zu vergleichen. Datei-Upload durch TIB