Neue 48-Volt-Batterie steigert die Leistung von Mild-Hybrid-Systemen

  • MAHLE Powertrain stellt Prototyp für neue 48-Volt-Batterie vor
  • Erhöhte Lade- und Entladeraten durch optimierte Batteriekühlung und Zellchemie bieten hohe Einsparpotenziale

Mit einer neuen 48-Volt-Batterie, die auf den Einsatz in Mild-Hybrid-Fahrzeugen optimiert ist, schafft MAHLE die Grundlage, um Rekuperationsenergie verlustarm zu speichern und wieder abzugeben. Damit werden Mild-Hybrid-Fahrzeuge deutlich effizienter und können zwischen 12 und 15 Prozent Kraftstoff einsparen. MAHLE Powertrain erweitert mit dieser Entwicklung die Möglichkeiten von Systemen auf 48-Volt-Basis, die gegenüber Hochvoltsystemen deutliche Sicherheits- und Kostenvorteile aufweisen.

Mild-Hybrid-Fahrzeuge müssen während der Verzögerung effizient und mit hohem Wirkungsgrad Energie zurückgewinnen. Dabei sind keine hohen Speicherkapazitäten nötig, da die gespeicherte Energie beim nächsten Beschleunigungsprozess wieder abgegeben wird. Daher sind kompakte und kosteneffiziente Batterien mit hohen Lade- und Entladeraten im Verhältnis zur Ladekapazität ideal. Da es bislang keine geeigneten kostengünstigen und kompakten Batterien mit den eigentlich notwendigen hohen Stromstärken für Lade- und Entladezyklen, hat sich MAHLE Powertrain entschieden, diese selbst zu entwickeln. Die gewählte LTO-Zelltechnologie (Lithiumtitanat-Oxid) ermöglicht kontinuierliche Lade- und Entladeraten von 10 kW und kurzzeitige Spitzenraten von bis zu 20 kW bei 0,5 Kilowattstunden Speicherkapazität.

Eine optimale Batteriekühlung garantiert die Lade- und Entlade­leistung sowie die Lebensdauer einer Batterie. Das Kühlmittel muss dabei zuverlässig von den Zellen isoliert werden. MAHLE Powertrain entschied sich für eine robuste Kühlstrategie. Die zugehörigen Simulationen und Erprobungen zeigen eine Kühlleistung, die exakt die Anforderungen erfüllt.

Besonderen Wert legten die Ingenieure von MAHLE Powertrain auf Bauform und Materialien der Stromkreise und Sammelschienen, da an diesen Stellen ein zu hoher Widerstand für unerwünschte Wärmeentwicklung sorgt und die Leistung des Gesamtsystems begrenzt.

Derzeit befindet sich der erste Prototyp in der Testphase. Erste Ergebnisse zeigen, dass bei einer kontinuierlichen Entladerate von über 10kW und Leistungsspitzen von über 20 kW die Temperaturen im inneren der Batterie innerhalb eines akzeptablen Rahmens halten. Im nächsten Schritt wird MAHLE Powertrain einen Prototyp der Batterie im 48V eSupercharged Demofahrzeug installieren und Straßentests vornehmen.

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