Techniker analysieren e-Golf-Batterie

Veröffentlicht am 20.05.2020 | Jürgen Vogl | 702 Aufrufe

Kategorien: Projektarbeit

Techniker analysieren e-Golf-Batterie

Die Hochvolt-Batterie – der Schlüssel zum Erfolg der E-Mobilität       

Der Schlüssel zum Erfolg der Elektromobilität ist der Akkumulator, weil er den teuersten und technisch schwierigsten Bauteil in einem Elektrofahrzeug darstellt. Die Anforderungen an einen Energiespeicher im Elektrofahrzeug sind sehr hoch. So soll die Hochvoltbatterie möglichst viel elektrische Energie speichern, um große Reichweiten zu erzielen. Auch andere Aspekte, wie die Sicherheit, die Lebensdauer und das spätere Recycling stellen Hersteller von HV-Batterien vor große Herausforderungen. Aber auch Fachkräfte in Werkstätten oder Einsatzkräfte bei Unfällen mit Elektrofahrzeugen sind gefordert. Die Hochvoltbatterie besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Batteriemodulen, die in Summe eine Spannung von mehreren hundert Volt liefern. Um sicheres Arbeiten an diesen Systemen zu gewährleisten, ist die spezielle Weiterbildung zur Elektrofachkraft Stufe drei nötig.

Ein Projektteam der Technikerschule hatte die Möglichkeit bekommen, in Kooperation mit der Firma Sensor-Technik Wiedemann GmbH die Hochvoltbatterie des aktuellen Volkswagen e-Golf genauer unter die Lupe zu nehmen. Ziel des Projekts war die vollständige Demontage der Hochvoltbatterie in Einzelkomponenten. Dabei wurden Informationen über den konstruktiven Aufbau gesammelt. Außerdem wurden die einzelnen Funktionen der Komponenten erarbeitet und dargestellt sowie verschiedene Messungen durchgeführt. Im Austausch mit der Firma Wiedemann erhielt das Team zudem ein elektronisches System zur Batterieüberwachung. Bei ihrer Arbeit wurden die angehenden Techniker vom zuständigen Fachoberlehrer Hubert Grill betreut.

Zuerst wurde die mit dem Batterieunterteil verklebte Batterieabdeckung mithilfe eines Multi-Cutters abgetrennt. Um eine Beschädigung der unter Spannung stehenden Batteriemodule beim Auftrennen der Klebenaht zu vermeiden, musste sehr vorsichtig gearbeitet werden. Nach dem Abmontieren des DC-Anschlusssteckers, des HV-Anschlusses und des 12V-Bordnetzanschlusses konnte die Batterieabdeckung entfernt werden. Im nächsten Arbeitsschritt wurde der Stromkreis durch Auftrennen einer HV-Leitung unterbrochen. Anschließend wurde die Spannungsfreiheit festgestellt, um eine Gefährdung auszuschließen. Es mussten durchgehend zwei Personen an der HV Batterie beschäftigt sein, um die Sicherheit zu gewährleisten.

Die einzelnen Batteriemodule sind unterteilt in Mastermodule und Slavemodule. Das Mastermodul steuert den Ladezustand, überwacht die Modultemperatur sowie die Zellspannungen. Die Daten werden über einen separaten Datenbus an das Steuergerät für Modulüberwachung gesendet. Die Batteriemodule bestehen aus den Batteriezellen mit Spannungen von 3,7 Volt je Zelle. Eine einzelne Zelle, die im Bauformat PHEV2 gefertigt ist, besitzt eine Kapazität von 37Ah. In einem Batteriemodul werden drei parallel verschaltete Zellen in Reihe geschaltet. Dies ergibt eine Betriebsspannung von 350 Volt, bei einer Gesamtkapazität von 35,8kWh.

Für das Projektteam der Technikerschule boten die Arbeiten an der Hochvoltbatterie eine einzigartige Möglichkeit, ihr erlerntes Wissen in der Praxis umzusetzen, und zugleich eine hervorragende Vorbereitung für die anstehende Berufswelt.

Martin Breit, Manuel Hatzesberger, Stefan Stelzer, Marco Söllner

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