Aufgabenbeschreibung

Motivation

Die herkömmliche Blei-Säure-Starterbatterie ist die Hauptursache für elektrisch bedingte Ausfälle von konventionellen Kraftfahrzeugen [1]. Eine Substitution durch eine Lithium-Ionen-Batterie erhöht nicht nur die Lebensdauer und Zyklenfestigkeit, sondern bietet auch entscheidende Vorteile bei Gewicht, Bauraum, Bordnetzstabilität und Variantenreduzierung [3]. Zusätzlich kann durch erhöhte Rekuperationsleistung und Start/Stopp-Verfügbarkeit eine Einsparung an CO2-Emissionen realisiert und somit ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet werden [3].

Als Entwicklungspartner ist die Bertrandt Technologie GmbH an der Entwicklung von 12V Lithium-Ionen-Starterbatterien der Porsche AG beteiligt. Aufgabe dabei ist insbesondere die Funktionsentwicklung, Absicherung und Validierung des Batterie-Management-Systems (BMS). Mit dem Einsatz der Software-in-the-Loop (SiL)-Methode ergibt sich ein bisher ungenutztes Einsparpotential bei Entwicklungszeit und –kosten. Für diesen Zweck wird ein Simulationsmodell der Batterie benötigt, dass im Rahmen dieser Abschlussarbeit entwickelt werden soll.

Aufgabenstellung

Die Aufgabenstellung umfasst dabei folgende Punkte:

• Modellierung des elektrischen Verhaltens einer Lithium-Eisenphosphat-Zelle (LiFePO4) mit Matlab/Simulink
• Erstellung einer Benutzeroberfläche zur flexiblen Verschaltung einzelner Zellen zu einem Batteriepack und zur Darstellung von Berechnungsergebnissen
• Parametrierung des Modells
• Validierung anhand realer Fahrzeugmessungen