Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder

Christian Ellersdorfer, Alessio Sevarin, Ernst Tomasch, Wolfgang Sinz, Arno Ebner, Nina Deitermann, amrtin Forster

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contributionResearch

Abstract

Von elektrischen Energiespeichersystemen können im Falle einer Beschädigung große Gefahren für Mensch und Umwelt ausgehen. Im Bereich der Personenkraftwagen beschäftigt man sich mit dieser Fragestellung schon einige Jahre, blickt man jedoch auf elektrifizierte Motorräder, stecken die Forschungsaktivitäten in diesem Bereich noch im Anfangsstadium.
Ziel der Studie ist daher die Generierung von allgemeingültigen Bewertungsvorschriften, welche auch zur Optimierung hinsichtlich der Crashsicherheit eingesetzt werden können. Dabei soll vor allem die Sicherheit bei gleichbleibender Funktionalität des Systems gesteigert werden. Zur Erreichung dieser Ziele wurden mehrere Disziplinen der modernen Fahrzeugsicherheitsforschung angewandt.
Ausgangspunkt stellten Unfalldatenanalysen dar. Diese erfolgten mit Hilfe von deskriptiver Statistik, statistischen Auswertungen, Tiefenanalysen und rechnergestützten Unfallrekonstruktionen von Realunfällen. Ziel der Analysen war es Auftretenswahrscheinlichkeiten repräsentativer Motorradunfälle für das Realunfallgeschehen in Österreich zu finden. Aufbauend darauf lag der Fokus weiterer Untersuchungen auf kritischen Belastungen des elektrischen Energiespeichers und nicht auf Verletzungsrisiken von Aufsassen.
Um die Belastungen auf die Traktionsbatterie aus den kritischen Szenarien abzuleiten, wurde eine Reihe von Gesamtfahrzeugversuchen durchgeführt. Daraus konnten für detaillierte, weiterführende Untersuchungen Ersatzversuche auf Batteriepackebene und sogar Zellebene entwickelt werden, die das reale Unfallgeschehen gut abbilden konnten und somit Gesamtfahrzeugversuche teilweise ersetzen können.
Anhand der Ergebnisse von durchgeführten Versuchen wurden nicht lineare explizite Finite Elemente Modelle aufgebaut und validiert, um eine vertiefende Analyse von weiteren Lastfällen zu ermöglichen. Anhand dieser Simulationen wurde das real geprüfte Lastkollektiv ausgeweitet und die Auslegung eines batteriebetriebenen Motorrads abgesichert.
Diese Studie liefert wichtige bisher international nicht bekannte Ergebnisse und Erkenntnisse über die Crashsicherheit von elektrischen Energiespeichersystemen in Elektromotorrädern. Anhand der Ergebnisse können elektrisch betriebene Motorräder einer sicheren Auslegung hinsichtlich auftretender Belastungen des Batteriespeichers für den realen Crashlastfall unterzogen werden. Die Studie zeigt auch Vorschläge und Möglichkeiten wie sowohl Batteriesysteme, als auch gesamte elektrisch betriebene Motorräder einer Optimierung unterzogen werden können, um so in weiterer Zukunft die Funktionalität (Reichweite, Gewicht, …) weiter steigern zu können.
Original languageGerman
Title of host publicationTagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016
Place of PublicationKöln
PublisherInstitut für Zweiradsicherheit
Volumeifz-Forschungsheft
Edition17
Publication statusPublished - 2016
Event11. Internationale Motorradkonferenz - Koelnmesse, congresscentrum Ost , Köl, Germany
Duration: 3 Oct 20164 Oct 2016

Conference

Conference11. Internationale Motorradkonferenz
CountryGermany
CityKöl
Period3/10/164/10/16

Fields of Expertise

  • Mobility & Production

Cite this

Ellersdorfer, C., Sevarin, A., Tomasch, E., Sinz, W., Ebner, A., Deitermann, N., & Forster, A. (2016). Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder. In Tagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016 (17 ed., Vol. ifz-Forschungsheft). Köln: Institut für Zweiradsicherheit.

Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder. / Ellersdorfer, Christian; Sevarin, Alessio; Tomasch, Ernst; Sinz, Wolfgang; Ebner, Arno; Deitermann, Nina; Forster, amrtin.

Tagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016. Vol. ifz-Forschungsheft 17. ed. Köln : Institut für Zweiradsicherheit, 2016.

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference contributionResearch

Ellersdorfer, C, Sevarin, A, Tomasch, E, Sinz, W, Ebner, A, Deitermann, N & Forster, A 2016, Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder. in Tagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016. 17 edn, vol. ifz-Forschungsheft, Institut für Zweiradsicherheit, Köln, 11. Internationale Motorradkonferenz, Köl, Germany, 3/10/16.
Ellersdorfer C, Sevarin A, Tomasch E, Sinz W, Ebner A, Deitermann N et al. Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder. In Tagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016. 17 ed. Vol. ifz-Forschungsheft. Köln: Institut für Zweiradsicherheit. 2016
Ellersdorfer, Christian ; Sevarin, Alessio ; Tomasch, Ernst ; Sinz, Wolfgang ; Ebner, Arno ; Deitermann, Nina ; Forster, amrtin. / Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder. Tagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016. Vol. ifz-Forschungsheft 17. ed. Köln : Institut für Zweiradsicherheit, 2016.
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abstract = "Von elektrischen Energiespeichersystemen k{\"o}nnen im Falle einer Besch{\"a}digung gro{\ss}e Gefahren f{\"u}r Mensch und Umwelt ausgehen. Im Bereich der Personenkraftwagen besch{\"a}ftigt man sich mit dieser Fragestellung schon einige Jahre, blickt man jedoch auf elektrifizierte Motorr{\"a}der, stecken die Forschungsaktivit{\"a}ten in diesem Bereich noch im Anfangsstadium.Ziel der Studie ist daher die Generierung von allgemeing{\"u}ltigen Bewertungsvorschriften, welche auch zur Optimierung hinsichtlich der Crashsicherheit eingesetzt werden k{\"o}nnen. Dabei soll vor allem die Sicherheit bei gleichbleibender Funktionalit{\"a}t des Systems gesteigert werden. Zur Erreichung dieser Ziele wurden mehrere Disziplinen der modernen Fahrzeugsicherheitsforschung angewandt.Ausgangspunkt stellten Unfalldatenanalysen dar. Diese erfolgten mit Hilfe von deskriptiver Statistik, statistischen Auswertungen, Tiefenanalysen und rechnergest{\"u}tzten Unfallrekonstruktionen von Realunf{\"a}llen. Ziel der Analysen war es Auftretenswahrscheinlichkeiten repr{\"a}sentativer Motorradunf{\"a}lle f{\"u}r das Realunfallgeschehen in {\"O}sterreich zu finden. Aufbauend darauf lag der Fokus weiterer Untersuchungen auf kritischen Belastungen des elektrischen Energiespeichers und nicht auf Verletzungsrisiken von Aufsassen.Um die Belastungen auf die Traktionsbatterie aus den kritischen Szenarien abzuleiten, wurde eine Reihe von Gesamtfahrzeugversuchen durchgef{\"u}hrt. Daraus konnten f{\"u}r detaillierte, weiterf{\"u}hrende Untersuchungen Ersatzversuche auf Batteriepackebene und sogar Zellebene entwickelt werden, die das reale Unfallgeschehen gut abbilden konnten und somit Gesamtfahrzeugversuche teilweise ersetzen k{\"o}nnen.Anhand der Ergebnisse von durchgef{\"u}hrten Versuchen wurden nicht lineare explizite Finite Elemente Modelle aufgebaut und validiert, um eine vertiefende Analyse von weiteren Lastf{\"a}llen zu erm{\"o}glichen. Anhand dieser Simulationen wurde das real gepr{\"u}fte Lastkollektiv ausgeweitet und die Auslegung eines batteriebetriebenen Motorrads abgesichert.Diese Studie liefert wichtige bisher international nicht bekannte Ergebnisse und Erkenntnisse {\"u}ber die Crashsicherheit von elektrischen Energiespeichersystemen in Elektromotorr{\"a}dern. Anhand der Ergebnisse k{\"o}nnen elektrisch betriebene Motorr{\"a}der einer sicheren Auslegung hinsichtlich auftretender Belastungen des Batteriespeichers f{\"u}r den realen Crashlastfall unterzogen werden. Die Studie zeigt auch Vorschl{\"a}ge und M{\"o}glichkeiten wie sowohl Batteriesysteme, als auch gesamte elektrisch betriebene Motorr{\"a}der einer Optimierung unterzogen werden k{\"o}nnen, um so in weiterer Zukunft die Funktionalit{\"a}t (Reichweite, Gewicht, …) weiter steigern zu k{\"o}nnen.",
author = "Christian Ellersdorfer and Alessio Sevarin and Ernst Tomasch and Wolfgang Sinz and Arno Ebner and Nina Deitermann and amrtin Forster",
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T1 - Methode zur Bewertung der Crashsicherheit von Traktionsbatterien elektrisch betriebener Motorräder

AU - Ellersdorfer, Christian

AU - Sevarin, Alessio

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AU - Sinz, Wolfgang

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AU - Deitermann, Nina

AU - Forster, amrtin

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Von elektrischen Energiespeichersystemen können im Falle einer Beschädigung große Gefahren für Mensch und Umwelt ausgehen. Im Bereich der Personenkraftwagen beschäftigt man sich mit dieser Fragestellung schon einige Jahre, blickt man jedoch auf elektrifizierte Motorräder, stecken die Forschungsaktivitäten in diesem Bereich noch im Anfangsstadium.Ziel der Studie ist daher die Generierung von allgemeingültigen Bewertungsvorschriften, welche auch zur Optimierung hinsichtlich der Crashsicherheit eingesetzt werden können. Dabei soll vor allem die Sicherheit bei gleichbleibender Funktionalität des Systems gesteigert werden. Zur Erreichung dieser Ziele wurden mehrere Disziplinen der modernen Fahrzeugsicherheitsforschung angewandt.Ausgangspunkt stellten Unfalldatenanalysen dar. Diese erfolgten mit Hilfe von deskriptiver Statistik, statistischen Auswertungen, Tiefenanalysen und rechnergestützten Unfallrekonstruktionen von Realunfällen. Ziel der Analysen war es Auftretenswahrscheinlichkeiten repräsentativer Motorradunfälle für das Realunfallgeschehen in Österreich zu finden. Aufbauend darauf lag der Fokus weiterer Untersuchungen auf kritischen Belastungen des elektrischen Energiespeichers und nicht auf Verletzungsrisiken von Aufsassen.Um die Belastungen auf die Traktionsbatterie aus den kritischen Szenarien abzuleiten, wurde eine Reihe von Gesamtfahrzeugversuchen durchgeführt. Daraus konnten für detaillierte, weiterführende Untersuchungen Ersatzversuche auf Batteriepackebene und sogar Zellebene entwickelt werden, die das reale Unfallgeschehen gut abbilden konnten und somit Gesamtfahrzeugversuche teilweise ersetzen können.Anhand der Ergebnisse von durchgeführten Versuchen wurden nicht lineare explizite Finite Elemente Modelle aufgebaut und validiert, um eine vertiefende Analyse von weiteren Lastfällen zu ermöglichen. Anhand dieser Simulationen wurde das real geprüfte Lastkollektiv ausgeweitet und die Auslegung eines batteriebetriebenen Motorrads abgesichert.Diese Studie liefert wichtige bisher international nicht bekannte Ergebnisse und Erkenntnisse über die Crashsicherheit von elektrischen Energiespeichersystemen in Elektromotorrädern. Anhand der Ergebnisse können elektrisch betriebene Motorräder einer sicheren Auslegung hinsichtlich auftretender Belastungen des Batteriespeichers für den realen Crashlastfall unterzogen werden. Die Studie zeigt auch Vorschläge und Möglichkeiten wie sowohl Batteriesysteme, als auch gesamte elektrisch betriebene Motorräder einer Optimierung unterzogen werden können, um so in weiterer Zukunft die Funktionalität (Reichweite, Gewicht, …) weiter steigern zu können.

AB - Von elektrischen Energiespeichersystemen können im Falle einer Beschädigung große Gefahren für Mensch und Umwelt ausgehen. Im Bereich der Personenkraftwagen beschäftigt man sich mit dieser Fragestellung schon einige Jahre, blickt man jedoch auf elektrifizierte Motorräder, stecken die Forschungsaktivitäten in diesem Bereich noch im Anfangsstadium.Ziel der Studie ist daher die Generierung von allgemeingültigen Bewertungsvorschriften, welche auch zur Optimierung hinsichtlich der Crashsicherheit eingesetzt werden können. Dabei soll vor allem die Sicherheit bei gleichbleibender Funktionalität des Systems gesteigert werden. Zur Erreichung dieser Ziele wurden mehrere Disziplinen der modernen Fahrzeugsicherheitsforschung angewandt.Ausgangspunkt stellten Unfalldatenanalysen dar. Diese erfolgten mit Hilfe von deskriptiver Statistik, statistischen Auswertungen, Tiefenanalysen und rechnergestützten Unfallrekonstruktionen von Realunfällen. Ziel der Analysen war es Auftretenswahrscheinlichkeiten repräsentativer Motorradunfälle für das Realunfallgeschehen in Österreich zu finden. Aufbauend darauf lag der Fokus weiterer Untersuchungen auf kritischen Belastungen des elektrischen Energiespeichers und nicht auf Verletzungsrisiken von Aufsassen.Um die Belastungen auf die Traktionsbatterie aus den kritischen Szenarien abzuleiten, wurde eine Reihe von Gesamtfahrzeugversuchen durchgeführt. Daraus konnten für detaillierte, weiterführende Untersuchungen Ersatzversuche auf Batteriepackebene und sogar Zellebene entwickelt werden, die das reale Unfallgeschehen gut abbilden konnten und somit Gesamtfahrzeugversuche teilweise ersetzen können.Anhand der Ergebnisse von durchgeführten Versuchen wurden nicht lineare explizite Finite Elemente Modelle aufgebaut und validiert, um eine vertiefende Analyse von weiteren Lastfällen zu ermöglichen. Anhand dieser Simulationen wurde das real geprüfte Lastkollektiv ausgeweitet und die Auslegung eines batteriebetriebenen Motorrads abgesichert.Diese Studie liefert wichtige bisher international nicht bekannte Ergebnisse und Erkenntnisse über die Crashsicherheit von elektrischen Energiespeichersystemen in Elektromotorrädern. Anhand der Ergebnisse können elektrisch betriebene Motorräder einer sicheren Auslegung hinsichtlich auftretender Belastungen des Batteriespeichers für den realen Crashlastfall unterzogen werden. Die Studie zeigt auch Vorschläge und Möglichkeiten wie sowohl Batteriesysteme, als auch gesamte elektrisch betriebene Motorräder einer Optimierung unterzogen werden können, um so in weiterer Zukunft die Funktionalität (Reichweite, Gewicht, …) weiter steigern zu können.

M3 - Beitrag in einem Konferenzband

VL - ifz-Forschungsheft

BT - Tagungsband der 11. internationalen Motorradkonferenz 2016

PB - Institut für Zweiradsicherheit

CY - Köln

ER -