Lithium-Ionen-Batteriepack für Niedervolt-Bordnetze in Elektrofahrzeugen

Der internationale Automobilzulieferer hat die Serienentwicklung eines 12-Volt-Lithium-Ionen-Batteriepacks abgeschlossen, das die Niedervolt-Stromversorgung in elektrifizierten Fahrzeugplattformen sicherstellt. Die technische Lösung zielt auf die Automobilindustrie ab und adressiert die Systemintegration sicherheitsrelevanter Verbraucher in modernen Fahrzeugarchitekturen.

Redundante Energiearchitekturen in Elektrofahrzeugen
Elektro- und Hybridfahrzeuge benötigen eine stabile 12-Volt-Stromversorgung für Fahrerassistenz- und Infotainmentsysteme. Das Bordnetz dient zudem der redundanten Absicherung sicherheitskritischer Funktionen wie der Lenkung und der Bremsanlage bei einem Ausfall des primären Stromnetzes. Das neue Batteriepack gewährleistet in Kombination mit einem Hochvolt-Spannungswandler eine redundante Energieversorgung, die den Anforderungen der funktionalen Sicherheitsstufe ASIL D entspricht. Der DC/DC-Wandler agiert dabei als Primärquelle aus dem Hochvolt-System, während das 12-Volt-Batteriepack bei Spannungsabfällen die unterbrechungsfreie Stromversorgung übernimmt. Für diese Systemarchitektur liegen bereits Serienaufträge im niedrigen bis mittleren dreistelligen Millionen-Euro-Bereich vor, wobei der Produktionsanlauf für den Sommer des kommenden Jahres in China terminiert ist.

Systemintegration und Messalgorithmen
Die physische Zusammenlegung von Lithium-Ionen-Zellen und dem Batteriemanagementsystem in ein einziges Subsystem reduziert den erforderlichen Bauraum innerhalb der Fahrzeugkarosserie. Im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien verringert die Lithium-Ionen-Technologie das Komponentengewicht um rund 20 Prozent. Für das intelligente Energiemanagement nutzt das System multidimensionale Algorithmen, welche die Parameter Strom, Spannung und Temperatur kontinuierlich erfassen. Diese Messdaten ermöglichen die Berechnung des Ladezustands (State of Charge, SoC) sowie des Gesundheitszustands (State of Health, SoH) unter realen Betriebsbedingungen über den gesamten Lebenszyklus der Zelle.

Anbieter integrierter Systemlösungen
Die Zusammenführung der Systemkomponenten zielt auf die Reduktion von Hardwareschnittstellen in der Fahrzeugproduktion ab. Sebastian Keils, Head of Global Product Center Energy Management der Business Group Elektronik bei FORVIA HELLA, erläutert den technischen Ansatz: „Wir liefern nicht nur leistungsstarke Schlüsselkomponenten, sondern sind Anbieter integrierter Systemlösungen im Energiemanagement – gestützt auf unsere jahrzehntelange Erfahrung in der Batterieelektronik.“ Zur parallelen Bereitstellung des Batteriepacks und des Spannungswandlers ergänzt er: „Da wir beide Schlüsselprodukte in unserem Portfolio haben und diese unseren Kunden aus einer Hand liefern können, unterstützen wir unsere Kunden daher auch mit einem umfassenden Systemverständnis. Dadurch können Hersteller robuste Architekturen implementieren und durch eine Komplettlösung auf Ebene des Gesamtsystems eine stabile Energieversorgung für sicherheitskritische Funktionen gewährleisten.“

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und wettbewerbsbezogenes Benchmarking, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten sind

Der Übergang von Blei-Säure-Akkumulatoren zu Lithium-Ionen-Technologie im 12-Volt-Bordnetz spiegelt einen branchenweiten Technologiewechsel in der Elektromobilität wider. Konkurrierende Zulieferer wie Bosch und Clarios bieten vergleichbare 12-Volt-Lithium-Ionen-Batterien an, die speziell für die funktionale Sicherheit (ASIL) in hochautomatisierten und elektrifizierten Fahrzeugen ausgelegt sind. Während herkömmliche AGM-Batterien (Absorbent Glass Mat) eine begrenzte Zyklenfestigkeit aufweisen, liefert die Lithium-Ionen-Chemie eine höhere Energiedichte und eine stabilere Spannungslage, um die kurzzeitigen Spitzenlasten von Lenk- und Bremssystemen bei einem Ausfall des Hochvoltnetzes verzögerungsfrei zu puffern. Das System von FORVIA HELLA reiht sich in diese Benchmark-Kategorie ein, wobei die physische Integration des Batteriemanagementsystems (BMS) auf Zellebene die Systemarchitektur für die Automobilhersteller vereinfacht und zusätzliche externe Steuergeräte für die Batteriediagnostik überflüssig macht.

Bearbeitet von Maria Brueva, Redakteurin bei Induportals – angepasst durch KI.

www.hella.com