Zuverlässigkeitsbewertung und Lebensdaueranalyse

Wie zuverlässig sind elektrische Energiespeicher?

Sie haben bereits ein Batteriesystem neu entwickelt oder im Einsatz. Ihnen fehlen jedoch anwendungsspezifische Daten für den geplanten Einsatz oder benötigen umfassende Informationen über Leistungs- und Lebensdauereinbußen im Betrieb? Sehen Sie Probleme in der Zuverlässigkeit und Lebensdauer Ihrer Batteriesysteme und den darin eingesetzten Werkstoffen und Materialien?

Wir gestalten und untersuchen die Zuverlässigkeit von elektrischen Energiespeichern für Fahrzeuge. Unsere numerischen, hybriden und experimentellen Versuchs- und Validierungseinrichtungen ermöglichen den Blick auf einzelne Zellen, Zellmodule und auf das komplette Batteriesystem sowie den Antriebstrang. Mit entwicklungsbegleitender Validierung und auf einer realitätsnahen Einsatzbedingungen basierenden Bewertung von Energiespeichern unterstützen wir die Forschungs- und Entwicklung bei der Optimierung von HV-Energiespeichern hinsichtlich Energiedichte, Kapazitätseigenschaften und Lebensdauer zur zuverlässigen Bereitstellung der elektrischen Energie in Fahrzeugen.

Realitätsnahe Validierung unter Berücksichtigung von Unsicherheiten

Aussagen zur Systemzuverlässigkeit von HV-Batterien in Fahrzeugen sind aufgrund der Verknüpfung mechanischer, elektrischer und thermischer Belastungen sowie Umweltbelastungen eine besondere Herausforderung – auch weil die Beurteilung der Zuverlässigkeit in einem großen Umfang Unsicherheiten berücksichtigen muss. Deshalb kombinieren wir Hypothesen der Schädigungsrechnung mit Methoden der Zuverlässigkeitsbemessung sowie der Quantifizierung von Unsicherheiten zu neuen Methoden für die Bewertung der Lebensdauer und Zuverlässigkeit von HV-Batterien.

Wir entwickeln auf spezifische Anforderungen ausgerichtete Versuchskonzepte zur flexiblen, schnellen und realitätsnahen Umsetzung des Systemnachweises.

  • Realitätsnahe (Echtzeit-)Erprobung von Traktionsspeichern im Labor (Batteriesystem)
  • Elektrisch/Dynamisches Testing von Batteriemodulen (Elektrisch/Thermische Wechselwirkungen - Lebensdauer)
  • Funktionale Bewertung von Zuverlässigkeit und Sicherheit (FEM, FMEA, ProbFMEA)
  • Multiphysikalische Lebensdauerbewertung von Werkstoffen und Anbauteilen des elektrischen Energiespeichers wie etwa Zellverbinder

Hierfür stehen uns ein umfangreiches Methodenwissen sowie eine moderne Laborumgebung mit teils eigens entwickelten Versuchseinrichtungen zur Verfügung.

Projektbeispiele

 

multiPEM

Bewertung und Gestaltung der Systemzuverlässigkeit von Brennstoffzellen-Stapeln bei multiphysikalisch-chemischer Beanspruchung in Nutzfahrzeugen

 

CyPhyFuelCell

Experimentelle Validierungsumgebungen für Wasserstoff- Brennstoffzellensysteme

 

HyPowerRange

Hybride Energiespeicher für mehr Leistung und Reichweite

 

OBELICS

Neue Methoden zur Absicherung von elektrifizierten Antriebsstrang-Komponenten

 

InTeLekt

Neue Methoden zur Bewertung der Zuverlässigkeit: Integrierte Prüf- und Testumgebung zur Bewertung von Leistungselektronik