Funktionsweise und Sicherheitstechnik der Lithium-Ionen-Batterie
Elektroautos brauchen leistungsstarke Batterien. Sie sind von zentraler Bedeutung für praxisgerechte Hybridantriebe. Der Konzern entwickelte mit dem LE 306 bereits 1972 einen ersten Elektroprototypen. 1982 folgte auf Basis einer Kombilimousine der erste Elektro-Pkw-Prototyp. 1992 wurden auf der Insel Rügen mit dem W 202 und dem Transporter MB 100 umfangreiche Tests absolviert. 1994 starteten Forschungsprojekte zu Hochleistungs-batterien. In Kooperation mit dem deutschen Automobilzulieferer Continental wurde die Lithium-Ionen-Batterie für den Einsatz in Hybridfahrzeugen entwickelt, die 2009 im Mercedes-Benz S 400 BlueHYBRID ihre Marktpremiere im Hybridserienfahrzeug erleben wird. Mehr als 600 Patente zu batterie-getriebenen Fahrzeugen haben Daimler-Ingenieure in den letzten 30 Jahren angemeldet - davon über 230 auf dem Gebiet der Lithium-Ionen-Technologie.
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Daimler arbeitet an einem Hybridbaukasten und bietet daher die größte Bandbreite maßgeschneiderter Lösungen - von der Start-Stopp-Funktion in smart und A-/B-Klasse über Hybridmodule mit Boost-Funktion und Rekuperation bis hin zum elektrisch fahrenden Two-Mode-Hybrid. Neben dem S 400 BlueHYBRID, CO2-Champion in seinem Segment, bringt Mercedes-Benz den ML 450 BlueHYBRID als sparsamsten Benzin-Hybrid der SUV-Klasse auf den Markt. |
Siebenfache elektrische Sicherheit
Um den Drehstromelektromotor im Rahmen eines 120-Hochvolt-Gleichspannungsnetzes betreiben zu können, ist im S 400 BlueHYBRID eine aufwendige Sicherheitsstruktur eingezogen.
1. In der ersten Stufe werden alle Kabel farbig unverwechselbar gekennzeichnet und mit entsprechenden Sicherheitshinweisen versehen. Dies verhindert unbeabsichtigte Fehlmontagen in der Produktion und erleichtert die regelmäßigen Inspektionskontrollen.
2. Die zweite Stufe umfasst den lückenlosen Berührschutz des gesamten Systems durch großzügig dimensionierte Isolierungen und neu entwickelte Spezialstecker.
3. Die weltweit erstmals bei einem Hybrid-Pkw eingesetzte Lithium-Ionen-Batterie erhält in der dritten Stufe ein ganzes Bündel sorgfältig aufeinander abgestimmter Schutzmaßnahmen. Der innovative Energiespeicher ist in einem hochfesten Stahlgehäuse untergebracht und zusätzlich fixiert. Die Zelllagerung in einem speziellen Gel dämpft Erschütterungen wirkungsvoll ab. Hinzu kommt die Abblasöffnung mit Berstscheibe und separatem Kühlkreislauf. Ein interner elektronischer Controller überwacht permanent die Sicherheitsanforderungen und signalisiert eventuelle Fehlfunktionen umgehend.
4. Die vierte Stufe des Sicherheitskonzepts enthält die Trennung der Batteriepole, die solitäre Sicherheitsverkabelung aller Hochvolt-Komponenten sowie die permante Überwachung durch mehrfache Interlockschaltung. Das bedeutet: Alle Hochvoltkomponenten sind durch eine elektrische Schleife miteinander verbunden. Bei einer Fehlfunktion wird das Hochvoltsystem automatisch abgeschaltet.
5. Die aktive Entladung des Hochvoltsystems, sobald die Zündung auf „aus“ geschaltet wird oder bei möglichen Störungen, gehört zur fünften Stufe.
6. Bei einem Unfall wird das Hochvoltsystem in Sekundenbruchteilen komplett abgeschaltet (Stufe sechs).
7. Als letzte und siebte Stufe wird das System permanent auf Kurzschlüsse überwacht.