Vom Konzept bis zur Serienreife

Kompetenzen der FEV-Gruppe in der Batterieentwicklung

3. November 2016 | Engineering Service

Seit dem vollständig internen Aufbau seiner ersten Elektrofahrzeugflotte im Jahr 2010 hat sich FEV intensiv an zahlreichen Programmen für High-Voltage-Antriebsbatterien beteiligt. Mittlerweile kann FEV auf 46 Projekte zurückblicken, von denen 14 im Zusammenhang mit verschiedenen OEM-Serienfertigungsprogrammen durchgeführt wurden. Der Erfolg dieser Programme beruht auf einem global operierenden Batterieentwicklungsteam und etablierten FEV-Methoden zur Unterstützung von OEMs und Tier1-Zulieferern bei der Entwicklung fortschrittlicher, robuster Batterietechnologien. Darüber hinaus sind die Projektteams flexibel in Bezug auf die Planung und den Schwerpunkt jeder Entwicklungsphase. Ressourcen können zur Realisierung der herausfordernden und engen Zeitpläne und Meilensteine der Kunden je nach Bedarf dynamisch zugewiesen werden.

Bei der Zusammenarbeit mit FEV kann der Kunde daher kurze Entwicklungszyklen erwarten, insbesondere in den frühen Konzeptnachweis- und funktionellen Validierungsphasen, in denen Aspekte wie Zellenauswahl, Leistung/Kühlung, Packaging/Produzierbarkeit und Kosten schnell finalisiert werden. Zudem verfügen die Experten über eine ständig aktualisierte Datenbank, die Technologien der wichtigsten Zelllieferanten, Roadmaps und die Ergebnisse intern durchgeführter Prüfungen beinhaltet. Die Systemleistung und Kühlkonzepte werden mithilfe von effektiven 1D-Simulationsmodellen validiert, bei denen das Alterungsverhalten der Zellen im Verlauf des Systemlebenszyklus berücksichtigt wird.  

Konzept-Validierung

Der Bau und die Prüfung von Prototypen gehen Hand in Hand mit der funktionellen Validierung. FEV verfügt über alle erforderlichen Einrichtungen für den Bau und die Prüfung von Batterien sowie für deren Integration in das Zielumfeld sowie die Durchführung der fahrzeuginternen Prüfungen mit externer Überwachung. Bei der Batteriemontage befolgt FEV einen gut dokumentierten Prozess, der die Nachverfolgbarkeit der Lieferkette und qualitativ hochwertige Batterien gewährleistet. FEVs eigene Batteriemanagementsystem-Lösung (BMS) für die schnelle Prototypenentwicklung, die rasch an neue Kundenschnittstellen und -funktionalitäten angepasst werden kann, hat sich in der Prototypenentwicklungsphase ebenfalls als wichtiges Werkzeug erwiesen.

Design-Validierung

Im Kundenauftrag unterstützt FEV auch die Design-Validierungsphase und kann dabei sogar als Turnkey-Dienstleister auftreten. In dieser Phase sind digitale Modelle und virtuelle Prüfungen mithilfe von 3D-FEM/CFD wichtige Bestandteile einer Frontloading-Strategie. Innovative Designs zielen auf die höchsten Leistungs-/Energiedichten ab, die so effizient geprüft werden können. In diesem Prozess kommt den Kunden die umfangreiche Erfahrung von FEV zugute: So werden Erkenntnisse aus früheren Projekten und Benchmarks integriert. Das Ergebnis sind bewährte Lösungen für Kühlung (Flüssig-/Luftkühlung), Gehäuse, mechanische Integration, Aufprallschutz, Versiegelung/Isolierung, Sicherheit, Hochspannungs-/Niederspannungsverkabelung und elektromagnetische Störungen (Electromagnetic Interference, EMI) und -kompatibilität (EMC).
Anforderungen hinsichtlich Lieferkette, Produktion und Kosten stehen bei den FEV-Dienstleistungen im Mittelpunkt: Hierzu gehören die Suche und Evaluation von Lieferanten, Entwicklung von Produktionskonzepten und Durchführung von Systemkostenanalysen in Zusammenarbeit mit FEV Consulting. Eine kosteneffektive Design-Validierungsplanung , die in modernen, hochgradig automatisierten Prüfzentren ausgeführt wird, rundet das Portfolio ab.

Ausgereiftes Batteriemanagementsystem

Der BMS-Entwicklungsprozess bei FEV wurde vom etablierten Entwicklungsprozess des Motorsteuergeräts abgeleitet, der die aktuellen Automobilstandards im Zusammenhang mit Qualität (CMMI), Sicherheit (ISO26262), AUTOSAR-Konformität, Designprinzipien und Automatisierungs-Toolchain einhält. FEV bietet für das BMS verschiedene Szenarien an. Je nach Kundenspezifikationen kann FEV Anwendungssoftware (Application Software, ASW) auf hohem Niveau anbieten, die ausgehend von einer bestehenden, qualitativ hochwertigen, geprüften und erfolgreich in vielen Projekten eingesetzten Vorlage angepasst wird.
Die ASW bietet eine risikoarme, schnelle Lösung mit einer etablierten Toolchain, die rasch in unterschiedliche-Hardware und Basis-Software (BSW) integriert werden kann. So bleiben OEMs bei der Lieferantenauswahl flexibel. FEV bietet zudem umfangreiche Hardware und Basis-Software-Entwicklungen, darunter Spezifikation, Design, funktionelle Sicherheit gemäß ISO26262, Prototypenentwicklung und -prüfung und Lieferantenmanagement. Die BMS-Hardware von FEV kann außerdem als Ausgangsvorlage genutzt werden, die schnell an ein OEM-Produkt angepasst werden kann.

Von der Entwicklung bis zur Serienreife

Ein großer Vorteil der Zusammenarbeit mit FEV ist die erweiterte Unterstützung über die Designvalidierung hinaus, über die Homologation bis hin zur Serienreife. FEV bietet OEMs Unterstützung bei der BMS-Kalibrierung, HiL-Prüfung von BMS, EOL-Konzept und -Aftersales sowie Wartungsstrategien.

Batterie - Batterieprüfstand

Hochgradig automatisierte
FEV-Zell-Prüfstände

 

 

 

 

 

 

 

Batterie - Batterie-Management-System

Master-Einheit des
FEV-BMS in der dritten Generation

 

 

 

 

 

 

 

FacebookTwitterGoogle+XINGLinkedInWhatsAppBuffer

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.