JOSPEL – Effizientes Passagier-Komfortsystem basierend auf dem Joule- und Peltier-Effekt

Das Ziel des JOSPEL-Projekts ist die Erhöhung der Effizienz und somit der Reichweite von Elektrofahrzeugen. Der Fokus liegt hierbei auf der Klimatisierung und intelligenten Steuerung der Energieflüsse. Die Gruppe Batterietechnik am Fraunhofer ISE hat in diesem Zusammenhang die Aufgabe, ein Batteriesystem zu entwickeln, das über eine vorteilhafte thermische Betriebsführung verfügt. Ziel ist es, Energie für die Temperierung der Batteriezellen einzusparen, gleichzeitig aber die Lebensdauer des Batteriesystems und somit letztendlich des Elektrofahrzeugs zu verlängern.

Im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts JOSPEL ist das Fraunhofer ISE in Zusammenarbeit mit Industierpartnern damit beauftragt, ein Batteriesystem zu entwickeln und aufzubauen, dass sowohl eine höhere Effizienz als auch eine längere Lebensdauer gewährleistet. Da sich beide Ziele teilweise entgegenstehen wurde eine Simulation entwickelt, die es möglich macht die Auswirkung der thermischen Betriebsführung auf die Batteriezellalterung zu berechnen. Dies erlaubt es, verschiedene Betriebsstrategien, wie z.B. die thermische Vorkonditionierung der Zellen vor der Fahrt, sowie unterschiedliche Lösungen zur aktiven und passiven Kühlung des Batteriesystems zu evaluieren. So können die für einen langlebigen Betrieb idealen Betriebsparameter und ein vorteilhafter Systemaufbau ermittelt werden. Um eine korrekte Abbildung des Batteriezellverhaltens in der Simulation zu gewährleisten, werden eine Vielzahl an Zellen im Labor unter verschiedensten Umgebungsbedingungen (z.B. Temperatur, Druck, Stromhöhe, Entladetiefe, etc.) vermessen und über mehrere Jahre getestet.

Das entwickelte Batteriesystem wird in der letzten Phase des Projekts aufgebaut und im Betrieb vermessen. So kann die reale Auswirkung der Optimierung des Systems und Betriebs nachgewiesen werden.