Batteriesysteme: Mit Sicherheit gut getestet

Die Batterie ist die Schlüssel-Komponente eines E-Fahrzeugs. Sie ist maßgeblich für Performance, Langlebigkeit und auch Sicherheit des E-Autos. Insbesondere für Batteriesystem und -Elektronik gelten die höchsten Sicherheitsstandards der Automobilindustrie. Am Standort Braunschweig testet Volkswagen Group Components das Batteriesystem nicht nur im Fertigungsprozess, sondern schon vorab im Rahmen der Entwicklung ‒ und das ausgesprochen ausgiebig.

Bevor die Batterie in Serie produziert und im Fahrzeug verbaut wird, führen die Entwicklungs-Ingenieur*innen mehr als 5.000 Funktions- und Sicherheitstests am System selbst und an der Steuerungssoftware durch. Das geschieht sowohl intern als auch mit externen Spezialisten. Erst wenn alle Tests in vollem Umfang bestanden sind, startet der Fertigungsprozess des Systems. Auf diese Weise werden Eventualitäten, die im realen Leben des Fahrzeugs eintreten können, umfassend simuliert. Dazu gehören Faktoren wie zum Beispiel Hitze, Kälte oder Vibrationen, aber auch grobe mechanische Einwirkungen wie das Überfahren eines Bordsteins, ein Aufprall oder Unfall des Fahrzeugs. Die Experten am Standort Braunschweig arbeiten permanent an der Optimierung der Batteriesysteme. Ihr Know-how ist richtungsweisend für den gesamten Volkswagen Konzern und ist international und markenübergreifend gefragt.

Ein Batteriesystem besteht aus mehreren Modulen, in denen jeweils zwischen 96 und 288 Batteriezellen verbaut sind, einem Gehäuse und dem Batterie Management System (BMS). Das BMS ist das Gehirn des Batteriesystems und wurde in Braunschweig entwickelt – Software und Hardware: Es berechnet unter anderem die Höchstgrenzen für Lade- und Entladestrom gemäß des aktuellen Betriebszustands. Außerdem schaltet es im Ernstfall das gesamte Batteriesystem ab. Für das BMS gibt es in Braunschweig spezielle „HiL“-Tests – HiL steht für Hardware in Loop. In diesen 20 Testvorrichtungen am Standort wird das BMS mit Soft- und Hardware umfangreichen Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass es in allen Situationen fehlerfrei funktioniert. Z.B. werden Zellspannungen über Netzteile simuliert, um kritische Situationen wie Zellüberspannungen oder –unterspannungen nachzustellen. So kann man das Verhalten der Batterie im Fahrzeug virtuell testen.

Steuergerät und Batteriesystem müssen im Fahrzeug in allen denkbaren Situationen perfekt zusammenarbeiten. Um das zu gewährleisten, werden zahlreiche Tests durchgeführt. Dabei werden zum Beispiel extreme Temperaturen von -25°C bis +60°C oder unterschiedliche Luftfeuchten simuliert. Auch mechanische Schock-Tests wie Bordsteinkontakt oder Steinschläge sind Teil des Testprogramms. Ein spezieller zweiwöchiger Vibrationstest simuliert einen kompletten Lebenszyklus. Am Ende eines jeden Tests wird das System komplett zerlegt, der Zustand genau überprüft und analysiert.

Sämtliche Batteriesysteme, die in Braunschweig gefertigt werden, wurden auch hier entwickelt: Batterien für ID.301und ID.402 sowie den e-up!03 von Volkswagen, den SEAT e-Mii electric04 und ŠKODA Citigo E05 sowie den Volkswagen e-Crafter06. Hinzu kommen die PHEV-Batteriesysteme für Volkswagen Passat GTE07 und Golf GTE08. Auch die Software für das Batterie Management System ist ein Produkt der Braunschweiger. Rund 150 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind dort in der Batterieentwicklung tätig.