- Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) präsentiert sich mit Entwicklungen auf der Messe EVS30 (Electric Vehicle Symposium)
- Conformance Tester vermeidet schon im Vorfeld Kommunikations-probleme zwischen Fahrzeug und Ladesäule
- Schnelles System zur Bewertung der Batterie von gebrauchten E-Fahrzeugen
Stuttgart, 11.10.2017. Blickt man auf die Modellpolitik nahezu aller Automobilhersteller, dürften sich in den kommenden Jahren rein batterieelektrisch angetriebene Fahrzeuge immer stärker ausbreiten. Damit sind auch Lösungen gefragt, die den Alltagseinsatz von E-Mobilität flankieren, also beispielsweise den Ladevorgang optimieren oder die Restwertermittlung einer Batterie vereinfachen. Das FKFS nutzt sein System-Know-how in der Mechatronik und Elektronik sowie in der Normierung, um solche Lösungen – in Eigeninitiative wie auch im Kundenauftrag – zu entwickeln. Zwei seiner neuen Projekte stellt das Forschungsinstitut ab heute auf der Messe EVS30 in Stuttgart vor. Ein Conformance Tester schließt Verständigungsprobleme zwischen Fahrzeug und Ladesäule aus, die ein zügiges Wiederaufladen der Batterien verhindern könnten. Im Auftrag von DEKRA entwickelte das FKFS außerdem ein Verfahren zur schnellen Zustandsermittlung von Batterien – eine der Voraussetzungen für die Restwertermittlung von reinen E-Fahrzeugen.
Nutzer eines E-Fahrzeuges erwarten, dass sie an jeder Ladesäule ihr Fahrzeug aufladen können. De facto funktioniert das manchmal aber nicht – ohne dass deutlich wird, ob es sich um eine Fehlfunktion von Fahrzeug oder Ladesäule handelt. Möglich wäre auch: keines von beidem. „Es gibt Unverträglichkeiten zwischen bestimmten Ladesäulen und E-Fahrzeugen, auch wenn beide voll funktionsfähig sind", so Michael Grimm, Bereichsleiter Kfz-Mechatronik / Elektronik am FKFS. „Das ist vermeidbar, denn die Schnittstelle zwischen Ladesäule und Fahrzeugbatterie ist eigentlich gut definiert. Die Kommunikation zwischen ihnen normiert die ISO 15118."
Conformance Tester beseitigt Missverständnisse bei der Ladekommunikation
Ein Ladevorgang funktioniert einwandfrei, wenn sowohl Fahrzeug wie auch Ladesäule dieser anspruchsvollen Norm genügen. Um diese Konformität mit der ISO 15118 im Vorfeld zu prüfen, hat das FKFS nun einen Conformance Tester entwickelt. Das Analyse-Tool schlüpft virtuell in die Rolle eines aufladenden Fahrzeugs wie auch einer Ladestation und kann daher von Automobilherstellern wie auch von Ladestation-Herstellern genutzt werden. Die Software des vom FKFS entwickelten Geräts spielt dabei automatisierte Testfälle durch, die im Hinblick auf Spannungslagen, Stromstärken und Signale variieren. „Unser Vorteil ist, dass wir uns sowohl bei der Normierung wie auch bei der Lade-Architektur der Fahrzeughersteller sehr gut auskennen“, so Grimm. Das System, das das FKFS auf der EVS30 zeigt, wird aktuell bereits weiterentwickelt. Dabei spielt neben der Ladekommunikation im Hinblick auf den Strom ein weiterer Aspekt der E-Mobilität eine Rolle: die Abrechnung und Bezahlung des geladenen Stroms, die die vertrauliche Übertragung von Sicherheitszertifikaten notwendig macht.
Schnell und gründlich: Testverfahren für die Batteriequalität
Im Auftrag von DEKRA kümmerte sich das FKFS um einen weiteren Aspekt der E-Mobility: die Ermittlung des Restwerts der Batterie. Absehbar wird es im Gebrauchtwagenmarkt immer mehr reine E-Fahrzeuge geben. Deren Wert hängt wesentlich von der Leistungsfähigkeit der Batterie ab. Die Leistungsfähigkeit lässt sich aber nicht einfach aus einer Zahl ableiten. „Die Anzahl der Ladezyklen allein sagt noch nicht viel über den technischen Zustand einer Batterie aus“, so Grimm. „Nicht minder wesentlich ist das thermische Umfeld, in dem diese Zyklen erfolgten sowie in welchen Lastbereichen die Batterien im Einsatz gefahren wurden.“ Der technische Zustand einer Batterie lässt sich bislang nur mit einem aufwändigen Verfahren feststellen, bei dem die Batterie komplett entladen und wieder aufgeladen werden muss – Zeitdauer mindestens eine Stunde.
Das vom FKFS neu entwickelte Verfahren lässt sich dagegen in nur wenigen Minuten realisieren und besteht aus einem statischen und einem dynamischen Part: Die DEKRA-Tester bringen dazu einen Dongle in der
Diagnose-Schnittstelle des Fahrzeugs an, rufen darüber via App die Batteriedaten ab und führen anschließend eine kurze Testfahrt unter Volllast durch. „Unser Test ist trotz seiner Kürze sehr gründlich – wir analysieren die Batterie als Gesamtsystem und dringen dennoch auf die Ebene der einzelnen Zelle durch“, so Grimm. „Daneben können die via App erhobenen Daten gespeichert und miteinander verglichen werden.“ Der Zweck dieser Datenbank, die das FKFS ebenfalls entwickelt hat: Der Batteriezustand wird nicht nur absolut ermittelt, sondern auch in den Kontext vergleichbarer Pkw-Modelle gestellt, die den Test bereits durchlaufen haben. Je mehr Daten auf diese Weise verfügbar sind, desto mehr lassen sich Rückschlüsse auf die Restwertermittlung ziehen.
„Mit einem solchen Verfahren wird beispielsweise der Aufwand für eine Gebrauchtwagenbewertung bei E-Fahrzeugen erst verhältnismäßig“, so Andreas Richter aus dem DEKRA Competence Center Elektromobilität. „Wir sind sehr gespannt darauf, das vom FKFS entwickelte neue Verfahren in der Praxis einzusetzen.“ Die Pilotphase des Projekts soll im Jahr 2018 an ausgewählten DEKRA Niederlassungen starten.
Das FKFS präsentiert sich erstmals auf der EVS30 (Electro Vehicle Symposium), die vom 9. bis 11. Oktober 2017 in Stuttgart gastiert. Im Mittelpunkt des Auftritts steht der FKFS-Messestand in Halle 1, auf dem Besucher den Conformance Tester wie auch den Batterietest in Aktion erleben können.
Weitere Informationen:
FKFS, Pfaffenwaldring 12, 70569 Stuttgart
Dr.-Ing. Michael Grimm
Leiter Kraftfahrzeugmechatronik / Software
Tel. +49 711 685-65612 | michael.grimm(at)fkfs.de
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