Elektroauto: Continental nimmt zwei neue Batteriesensoren in sein Programm

Der Zulieferer Continental kündigt zwei neue Sensoren zum Schutz der Traktionsbatterie im E-Auto an, ein Stromsensormodul und einen zur Beschädigungserkennung.

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(Bild: Continental)

Von
  • Florian Pillau

Das teuerste Bauteil in einem Elektroauto ist heute seine Lithium-Ionen-Batterie und es ist gleichzeitig seine potenziell gefährlichste. Zu ihrem Schutz und damit auch dem der Passagiere werden entscheidende Parameter laufend überwacht. Als Zulieferer bietet Continental zu den bereits bisher lieferbaren Lösungen nun ein neues Stromsensormodul und einen Sensor zur Beurteilung möglicher mechanischer Beschädigungen der Batterie an.

Das neuentwickelte Stromsensormodul soll zum einen schädlichen Überstrom und mit ihm Alterungseffekte der Batterie begrenzen. Das Bauteil kann je nach Kundenwunsch entweder in der sogenannten Battery Disconnect Unit oder in der Batterie selbst integriert werden. In beiden Positionen liefert es über eine CAN-Schnittstelle dem Batteriemanagementsystem die beiden entscheidenden Informationen für den Batterieschutz und ermöglicht zudem durch die Überwachung der Stromaufnahme der Batterie eine zuverlässige Berechnung der genauen Restreichweite.

Das Modul gibt es als Einzelbauteil oder integriert.

(Bild: Continental)

Den strengen Anforderungen an die Funktionssicherheit soll es durch die Integration von Shunt- und Hall-Technologie gerecht werden, indem es auf beiden Wegen bei vollständiger galvanischer Trennung den Strom unabhängig misst. So soll der gemessene Strom auf bis zu 2000 Ampere mit einer Genauigkeit von kleiner ±1 Prozent auf dem Shunt-Kanal und ±3 Prozent auf dem Hall-Kanal kalibriert werden können, und zwar bei Temperaturen zwischen -40° und +125° Celsius.

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Auf Basis dieses Moduls will Continental eine modulare Sensorplattform mit zusätzlichen Funktionen wie Spannungsmessung und einer skalierbaren Anzahl Messkanälen entwickeln.

Bodenkontakt bei geringer Geschwindigkeit oder eine Beschädigung bei hoher Geschwindigkeit durch aufgewirbelte Gegenstände wie Steine oder Spanngurtbeschläge können die Struktur der fast immer am Fahrzeugboden eingebauten Batterie zerstören. Ob es tatsächlich dazu gekommen ist, kann meist nur eine Werkstatt entscheiden. Im schlimmsten Fall jedoch kann ein mechanischer Defekt noch während der Fahrt zu einem thermischen Durchgehen einzelner Zellen und dann möglicherweise zu einem folgenschweren Brand führen.

Ein neuer Sensor erkennt Beschädigungen sofort, kann eine Warnmeldung veranlassen, die ermöglichen, Vorsichtsmaßnahmen treffen, bevor sich eine defekte Batterie später entzünden könnte. Darüber kann die sogenannte Batterieanprallerkennung das Batteriemanagement die Zellen im Bereich eines Schadens "entleeren" lassen, um die Brandgefahr zu verringern.

Mit diesem Bild will der Hersteller verdeutlichen, wie es zu Schäden an der Batterie kommen kann.

(Bild: Continental)

Das Funktionsprinzip hat Continental vom seit zehn Jahren bewährten Fußgängerschutzsystem "PPS pSAT" abgeleitet. Es nutzt die Laufzeit der Druckwelle in einem luftgefüllten, mäanderförmig am Boden des Batteriefachs verlegten Silikonschlauchs zur Berechnung der Position des möglichen Schadens. Die Höhe des Drucks dient zur Einschätzung Stärke des Anpralls.

Continental führt als weiteren Vorteil an, dass eine auf diese Art überwachte Batterie bis zu 50 Prozent des Gewichts der Batterieschutzplatten einsparen könnte. Das ist natürlich eine ausschließlich in Bezug auf die Sicherheit valide Argumentation – nachhaltiger wäre eine Kombination aus der neuartigen Überwachung und der herkömmlichen Panzerung. Die Entscheidung liegt in jedem Fall bei den Herstellern.

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(fpi)