Netzintegration von Fahrzeugen mit elektrifizierten ... - JUWEL

5. Trends in der Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen und deren Nutzung
Die in den vorhergehenden Abschnitten beschriebenen Leistungen für die Fahrprofile, Ladeleistungen
und Netzrückspeisungen entsprechen Leistungen für eine komplette Fahrzeugbatterie.
Da das beschriebene Modell für eine Zelle parametriert ist, wird die Leistung auf die
Leistung für eine Zelle herunterskaliert. Hier liegt die Annahme zu Grunde, dass alle Zellen
ein identisches Verhalten haben und die Eingangsleistung einfach durch die Anzahl der in
der Batterie verbauten Zellen dividiert werden kann.
Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse
Aufgrund der hohen Anschaffungskosten für die Batterien zur Speicherung der Energie für
den Antrieb insbesondere von rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen besteht ein besonderes
Interesse an Informationen sowohl über den aktuellen Zustand der Batterie als auch
über dessen zukünftige Entwicklung. Oft wird mit Zustand die Speicher- und Leistungsfähigkeit
bezeichnet. Hier bestimmt lediglich die Nennenergie der Zelle den aktuellen Zustand.
Durch Alterungsmechanismen kann die Speicherfähigkeit der Zelle abnehmen. In den vorliegenden
Simulationsergebnissen gibt der bereits definierte Gesundheitszustand (SOH) den
zeitlichen Verlauf der Speicherfähigkeit respektive der speicherbaren Energiemenge an. Im
Folgenden werden die Ergebnisse von einigen der oben definierten Szenarios vorgestellt
und diskutiert.
Für das auf dem NEFZ basierende Fahrprofil mit dem geringsten Energieverbrauch pro Kilometer
sind in Abbildung 61 die zeitlichen Verläufe des SOH für drei unterschiedliche Ladestrategien
dargestellt.
SOH
1
0.8
0.6
0.4
Strategie 1
Strategie 2
Strategie 2b
SOH
1
0.8
0.6
0.4
NEFZ
veLOG06
veLOG09
0.2
0.2
0
0 2 4 6 8 10 12
Zeit / Jahre
Abbildung 61: Alterungsverläufe für
NEFZ-basiertes Fahrprofil in Kombination
mit unterschiedlichen Ladestrategien
(Szenarien 1, 4, 4b).
0
0 2 4 6 8 10 12
Zeit / Jahre
Abbildung 62: Alterungsverläufe für Ladestrategie
1 kombiniert mit unterschiedlichen
Fahrprofilen (Szenarien 1, 2, 3).
Offensichtlich führt Ladestrategie 1 mit dem im Vergleich höchsten mittleren Ladezustand zur
kürzesten Lebensdauer von etwas mehr als zehn Jahren. Im Vergleich zu Ladestrategie 2
wird die Batterie jeden Tag einige Stunden früher nachgeladen. Dies führt zur Verkürzung
der Lebensdauer um knapp ein Jahr. Da die verbrauchte Energiemenge im verwendeten
Fahrprofil gering ist, kann ohne Nachladen zwei Tage in Folge gefahren werden. Die Ab-
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