Verbundvorhaben: MultiLOAD - Ressourcenschonendes Batteriemanagement für bidirektionales Laden unter Einsatz einer modularen Multilevel-Konverter-Topologie; Teilvorhaben: Funktionstests, Umrichtertechnologieentwicklung und -modellierung sowie simulativer Funktionsvergleich
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
124.173,98 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETE048B
Leistungsplansystematik
Elektromobilität - Sicherheit und Lebenszyklus für Energiespeicher [EA2617]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Die Nutzung der Traktionsbatterie von Elektrofahrzeugen für netzdienliche Funktionen zur Netzstabilisierung und Energiebereitstellung durch bidirektionales Laden (BDL) ist eine technisch validierte, aber noch nicht großflächig eingeführte Methode der Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch erneuerbarer Energie. Dies erfordert fahrzeug- und infrastruktur-seitige Anpassungen an Hard- und Software angesichts zusätzlicher Anforderungsprofile auch Maßnahmen am Energiespeicher zur Verhinderung von Alterungseffekten. Speziell können netzdienliche Dienste die zyklische Alterung einer Traktionsbatterie durch intensive Lade- und Entladebelastungen provozieren. Da die Traktionsbatterie in Elektrofahrzeugen zudem aus in Serie geschalteten Einzelzellen besteht, die durch Batteriemanagement-Systeme überwacht werden müssen, führt die überproportionale Degradation einzelner Zellen bei Überschreitung gesetzter Systemgrenzen zu einer Einschränkung der Funktion der gesamten Traktionsbatterie. Ziel des Projektes MultiLOAD ist die Entwicklung von Betriebsstrategien auf Grundlage einer MMC-Topologie. Die Strategie beruht auf der Tatsache, dass die Tiefe der angewendeten Zyklisierung einen hohen Einfluss auf die Batteriealterung hat. Das Förderprojekt 'MultiLOAD' adressiert dabei Potentiale der Ladearchitektur und Mechanismen des sog. 'Modularen-Multilevel-Converter' (MMC) mit besonderem Bezug auf BDL. MMC-Module können dynamisch, während des Betriebs zu- und abgeschaltet werden. Dadurch können die jeweiligen Module bestehend aus einer Serien- und Parallelschaltung von Zellen in allen Betriebsmodi dynamisch geschaltet werden. In diesem Kontext sollen in MultiLOAD optimierte schaltende Ansteuerverfahren für MMC entwickelt werden, um eine verminderte zyklische Alterung der Zellen unter Berücksichtigung der BDL-Belastung zu erzielen.