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Anforderungen an die Vibrationsprüfung von großen unterflurmontierten Batterien für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV)

Realitätsnahe Vibrationsprüfungen an großen unterflugmontierten Traktionsbatterien (allgemein auch Rechargeable Energy Storage Systems - RESS) sind ein wichtiger Teil der Entwicklung sicherer neuer Batteriestrukturen. Andererseits benötigen besonders realitätsnahe Versuche von Worst-Case Umgebungsbedingungen auch zumeist sehr teure und aufwendige Prüfinfrastruktur.

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Product Details
Description

Ein Schlüsselfaktor für hochwertige Versuchsergebnisse bei der Wiedergabe realistischer Umgebungsbedingungen im Labor wie auch ein besonderer Kostentreiber ist der zu realisierende Frequenzbereich der Anregung. Die vorliegende Veröffentlichung analysiert Daten aus einer Vorstudie für eine größere Messkampagne um ein gangbares Vorgehen für die Festlegung von Anforderungen an die Prüfinfrastruktur und des zu realisierenden Frequenzbandes vorzustellen. Dazu werden unter anderem auf Basis des Fatigue Damage Spectrum (FDS) die potentiell verursachende Schädigungsanteile über der Frequenz für unterschiedliche mögliche Anregungssignale betrachtet. Die Häufigkeitsverteilung der schädigungsäquivalenten Anteile wird dabei über die Steigung der doppellogarithmischen Wöhlerkurve „gewichtet“. Dies erlaubt eine gute Einschätzung, wie viel Schädigung hinsichtlich relevanter Versagensfälle potentiell in bestimmten Frequenzbereichen erzeugt werden, die dann bei entsprechend hohem Einfluss von der Prüfinfrastruktur in der Anregung realitätsnah aber gleichzeitig möglichst kosten- und aufwandseffizient repliziert werden müssen.

Weiterhin zeigt eine Analyse der globalen Biege-Transferfunktionen, dass weder eine komplett steife Aufspannvorrichtung, noch eine komplett unabhängige Anregung an den Krafteinleitungspunkten der vier Ecken ein realitätsnahes und konservatives Prüf- und Nachweisverfahren ermöglicht. Vielmehr deutet sich die Anforderung einer nur zum Teil kohärenten Anregung an allen vier Eckpunkten an.

Reference: BBeA-2021-009

Title: Anforderungen an die Vibrationsprüfung von großen unterflurmontierten Batterien für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV)
Author(s): B. Plaumann
DOI: 10.48447/WP-2020-0431
Year of publication: 2021
Publication type: conference paper (PDF)
Language: German

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