Intelligentes Lademanagement für E-Autos und Plug-in-Hybride dank Digitalem Zwilling
Eine permanente Batterieüberwachung für E-Autos und Plug-in-Hybride ist gerade für Betreiber großer Flotten essenziell. Damit stellen Fuhrparkmanager zum einen die ständige Einsatzbereitschaft aller Fahrzeuge sicher. Mindestens ebenso wichtig: Mit einem Monitoring lässt sich durch gezielte Maßnahmen die Lebensdauer der Batterien von Elektroautos und Plug-in-Hybriden verlängern und damit die Total Cost of Ownership (TCO) reduzieren. Wir entwickeln hierzu mit Partnern eine ebenso innovative wie effiziente Lösung mithilfe eines sogenannten „Digitalen Zwilling“.
Die Batterie ist das mit Abstand teuerste Bauteil im Elektroauto. Doch ausgerechnet der Zustand und die Restlebensdauer dieser zentralen Komponente sind kaum einzuschätzen. Denn ihr Alterungsverhalten hängt davon ab, wie sie genutzt und geladen wird. Hintergrund: Die Alterung eines Akkus kann sich in Form von weniger Reichweite, Leistungsverlust und längeren Ladezeiten bemerkbar machen. Um die Restkapazität – also den aktuellen „Gesundheitszustand“ – einer Batterie zu testen, bieten wir einen Quick Check an. Noch viel vorteilhafter wäre es jedoch, den gesamten Lebenszyklus und die Ladehistorie einer E-Auto-Batterie im Alltagsbetrieb zu beobachten und ihre Lebensdauer zum Beispiel durch intelligentes Lademanagement gezielt zu optimieren.
Digitaler Zwilling – der Schlüssel für ein intelligentes Lademanagement von E-Autos
Genau dies leistet der sogenannte „Digitale Zwilling“, eine von uns unterstützte Entwicklung des Start-ups Twaice. Die Idee: Ein Elektrofahrzeug übermittelt alle Batteriedaten sowie Anzahl, Art und Länge aller Ladevorgänge an die Cloud. Dort „altert“ ein digitales Abbild der Batterie im Gleichschritt mit dem realen Akku.
Mithilfe des permanenten Monitorings und dank modernster Simulationsprogramme prognostiziert das System, wie sich die Batteriekapazität über einen bestimmten Zeitraum abhängig von Ladeverhalten und Nutzungsprofil entwickeln wird. Aus diesen Modellen lassen sich Empfehlungen zu Fahrverhalten und Lademanagement ableiten, die dazu beitragen, das Batterieleben zu verlängern.
Beispiel: Wenn in einer Flotte die Batterie eines E-Autos (BEV) oder Plug-in-Hybrids (PHEV) durch Langstreckenfahrten und viele Schnellladevorgänge gestresst ist, ein anderes aber eher Kurzstrecken und niedrige Ladeströme erlebt hat, kann der Flottenmanager zum idealen Zeitpunkt die Routen tauschen. So erfüllen beide bis zum Ende des geplanten Nutzungszeitraums ihre Aufgaben, ohne dass ein kostspieliger Batterietausch nötig wäre. Im Rahmen der Predicitve Maintenance liefert der Digitale Zwilling zudem Hinweise auf die optimalen Wartungs- und Reparaturzeitpunkte.
Auch bei Elektrobussen im öffentlichen Personennahverkehr lässt sich dank des Digitalen Zwillings exakt vorhersagen, wann es sinnvoll ist, Fahrzeuge auf Alternativrouten einzusetzen. Damit erzielen Nahverkehrsunternehmen, die Busse in der Regel über einen Zeitraum von zwölf Jahren abschreiben, maximale Nutzungs- und Planungssicherheit.
Für Hersteller ist der Digitale Zwilling hochinteressant, schon bevor Batterie oder Fahrzeug überhaupt existieren: Entwickler können mithilfe unserer Simulationen beispielsweise einschätzen, wie sich der Einbau eines Kühlsystems auf das Batterieleben auswirken würde. Oder gleich die grundlegenden Dimensionen des Energiespeichers anpassen. Denn nicht selten fallen die Batterien für die vorgesehene Nutzung zu groß – und damit zu teuer – aus. Die Informationen des Digitalen Zwillings sparen also Kosten in Entwicklung, Beschaffung und Produktion.
Zudem erlaubt die lückenlose Dokumentation des Batterielebens, den Restwert elektrischer Flottenfahrzeuge am Ende ihrer Dienstzeit korrekt festzusetzen. Und last but not least können unsere Fachleute mithilfe des Digitalen Zwillings abschätzen, wann es sinnvoll ist, eine E-Auto-Batterie für Second-Life-Anwendungen zu nutzen.
Sie wollen mehr erfahren über den Digitalen Zwilling und intelligentes Lademanagement? Kontaktieren Sie uns! Unsere Experten sind für Sie da und beraten Sie gern – auch ganz in Ihrer Nähe!