14_FFG_KoRe - Kostenoptimierungspotential bei elektrischen Motorradenergiespeichern durch Zulassen von Verformungen in Crashlastfällen

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Gegenwärtig werden elektrische Energiespeichersysteme (EES) von Elektromotorrädern
derart konzipiert, dass sie bei mechanischen Beanspruchungen (Crashbelastung,
Stoßbelastungen im Fahrbetrieb,) keinerlei Zelldeformation zulassen, um dadurch ein
thermisches Durchgehen der Batterie, was im schlimmsten Fall zu einem Brand oder einer
Explosion des EES führen kann, unter allen Umständen zu vermeiden. Da die in Motorrädern
meist eingesetzten Batteriezellen aber gewisse Deformationen in Abhängigkeit der
Belastungsrichtungen ohne Beschädigung zulassen, könnte der EES deutlich weniger robust
und damit kostengünstiger sowie leichter konzipiert werden. Aufgrund dieser Tatsache soll in
dem beantragten Forschungsvorhaben das theoretische Kosten- bzw.
Gewichtseinsparungspotential in Abhängigkeit von bewusst zugelassenen, aber völlig
unkritischen Maximaldeformationen ermittelt werden. Zu diesem Zweck wird ein
parametriertes Finite Element Modell eines generischen EES hinsichtlich unterschiedlich
gewichteten komplexen Zielfunktionen (Herstellkosten, Materialkosten,
Sicherheitsreserven,) für ein schon vorhandenes Lastkollektiv optimiert, wobei spezielle
Optimierungsmethoden für die explizite Finite Element Berechnung eingesetzt werden
sollen. Das Projektergebnis ist ein wichtiger Bestandteil für eine Strategieentscheidung, ob
bei zukünftigen EES-Konzeptionen für verschiedene Motorradklassen gezielt Deformationen
zugelassen werden können, um Kosten- beziehungsweise Gewichtseinsparungen bei
gleichzeitigem Vorhandensein von ausreichenden Sicherheitsreserven zu realisieren.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/01/1531/12/16