Autoren

J. Radtke, L. Peis, M. Shahafve, A. Arakkal, S. Shetty, Capgemini, München; J. Meyer-Schwickerath, W. Zaghloul, STABL Energy GmbH, München; N. Bajcinca, B. Manesh, M. Al Khatib, RPTU, Kaiserslautern

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen eröffnet erhebliche Potenziale für netzdienliche Anwendungen durch bidirektionales Laden. Gleichzeitig führt die damit verbundene hohe Zyklenbelastung zu einer beschleunigten Alterung der Traktionsbatterie. Während konventionelle Fahrzeugarchitekturen keine Möglichkeit bieten, die Belastung einzelner Batteriemodule gezielt zu steuern, fungiert die MMC‑Topologie als Enabler für ein Batteriemanagementsystem (BMS), dass die Alterung aktiv berücksichtigt.
Zur Entwicklung eines vorhersagefähigen, alterungssensitiven Regelungsansatzes wurde eine Zellcharakterisierung durchgeführt, die sowohl elektrische Modelle als auch zyklische Alterungsmodelle auf Basis experimenteller Daten umfasst. Diese Modelle bilden die Grundlage für einen MPC, der Lastfaktoren modular verteilen kann und gezielt gesündere Module stärker belastet, während gealterte Module geschützt werden.
Die vorgeschlagene Betriebsstrategie integriert darüber hinaus experimentell belegte batteriefreundliche Ladeprofile wie Mikrozyklen und pulsierende Ladeverfahren. Ihre Wirksamkeit wird in einem gestuften Validierungsprozess nachgewiesen, der MiL‑, HiL‑ und P-HiL Tests umfasst. Erste Ergebnisse zeigen, dass eine SOH‑basierte Lastverteilung die Moduldegradation reduziert, die Funktionsfähigkeit des MMC erhält und im Vergleich zu klassischen SOC‑basierten Strategien eine deutlich günstigere Alterungsentwicklung ermöglicht.
Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial der MMC‑Architektur, bidirektionales Laden ressourcenschonender, effizienter und nachhaltiger zu gestalten.

ISBN

978-3-9504969-5-6

DOI

https://doi.org/10.62626/zu1i-hadn Link kopieren

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