LEWA Dosieranlagen zur Temperierung von Traktionsbatterien auf Prüfständen

Im Automobilsektor gelten höchste Anforderungen an Sicherheit, Robustheit und Lebensdauer von Komponenten. Deshalb kommen in Elektrofahrzeugen nur speziell getestete Batterien zum Einsatz. Diese Batterien müssen in „Worst-Case“-Szenarien während unterschiedlich langen Testzyklen bei extremen Betriebszuständen auf ihre Lebensdauer getestet werden.

LEWA Dosieranlagen sind zum Test von Batterien auf Prüfständen bereits seit vielen Jahren erfolgreich im Einsatz. Zum Test wird zum Beispiel ein Wasser-Glykol-Gemisch verwendet. LEWA Dosieranlagen garantieren dabei eine hochpräzise Regelung des Volumenstroms und Drucks.

Lösungen

Dosieranlagen für Batterie-Prüfstände.
 Präzise Regelung, reproduzierbare Testergebnisse.

Beim Testen von Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge werden extreme Betriebszustände simuliert. Dies erfolgt in verschieden langen Zeitspannen zwischen wenigen Minuten und mehreren Stunden. Dafür werden die Batterien mithilfe von LEWA Dosieranlagen über einen weiten Temperaturbereich mit einem Testfluid überprüft.

Die Dosieranlagen sind in verschiedene Ebenen gegliedert. In der untersten Ebene befinden sich Grundgestell, Auffangwanne und Kühlwasseranschluss. Die darüber liegende Ebene beinhaltet Dosierpumpen, Messgeräte, Prozessanschluss sowie das Temperiergerät. Die oberste Ebene setzt sich aus Schaltschrank, Bedienung und Schnittstellen zusammen. Dadurch lassen sich die Dosieranlagen problemlos an kundenseitige Prozessleitsysteme anbinden.

Das Verhältnis der Testflüssigkeit – bspw. ein Wasser-Glykol-Gemisch – bleibt stets unverändert. Das Gemisch wird vom Temperiergerät auf die gewünschte Betriebstemperatur eingeregelt und in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt und durch die Batterien gefördert. Mit LEWA Dosieranlagen für Batterieprüfstände lassen sich Fluide bei Temperaturen von -30 bis 85 °C, bei Volumenströmen von 30 bis 900 l/h sowie bei einem maximalen Druck von 10 bar fördern. Auf Anfrage sind auch höhere Volumenströme oder Drücke möglich.

Für die Anlagen ist eine Wärmedämmung unabdingbar, sodass die Umgebungstemperatur keinen Einfluss auf die Fluidtemperatur nimmt und sich reproduzierbare Ergebnisse erzielen lassen. Um Reproduzierbarkeit und Stabilität zu gewährleisten, werden in einer anspruchsvollen Kombination Volumenstrom und Druck über eine LEWA-Software geregelt. Die Software stellt sicher, dass der eingestellte Maximaldruck nie überschritten wird und das Innenleben der Batterien keinen Schaden nimmt.

    Battery test

    Hintergrund

    Batterien in Elektrofahrzeugen

    In Elektrofahrzeugen kommen sogenannte Traktionsbatterien zum Einsatz. Lithium-Ionen-Batterien sind der bevorzugte Typ bei Traktionsbatterien. 2014 wurden fast ausschließlich Lithium-Ionen-Batterien in E-Fahrzeugen verbaut.

    Die Batterien sind das zentrale und zugleich teuerste Bauteil eines Elektrofahrzeugs und können bis zu 40 % der Gesamtkosten ausmachen. Die Traktionsbatterien müssen eine Vielzahl an Ladezyklen aushalten können. Der sogenannte „Memory-Effekt“, der für viele Akkumulatoren typisch ist, darf keine Rolle spielen. Der Effekt bezeichnet einen mit der Zeit auftretenden Kapazitätsverlust der Batterien und äußert sich durch einen frühen elektrischen Spannungsabfall. Die Laufzeit fällt dadurch bisweilen deutlich geringer aus, da in fast allen Anwendungen – so auch bei Elektrofahrzeugen – eine Mindestspannung zur Nutzung erforderlich ist.

    Bei herstellerseitigen Tests werden die Elektrofahrzeug-Batterien in verschieden langen Testzyklen auf extreme Betriebszustände – wie hohe und niedrige Temperaturen – gebracht. Dadurch wird die Alterung der Batterien simuliert und untersucht.

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