ROBUSTE UND SICHERE BATTERIESYSTEME
FÜR INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN:
NUTZFAHRZEUGE, BUSSE, BAHN UND MARINE
Hannover, 10.04.2013 MOBILITEC 2013 Alle Rechte bei AKASOL GmbH 1
AKASOL STELLT SICH VOR
1 AKASOL Kurzvorstellung
2 Hocheffiziente Lithium-Ionen-Batteriesysteme
für High Performance E-Mobility
3 Lithium Batteriesysteme für Elektro- und Hybridbusse
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AGENDA
AKASOL STELLT SICH VOR
1 AKASOL Kurzvorstellung
2 Hocheffiziente Lithium-Ionen-Batteriesysteme
für High Performance E-Mobility
3 Lithium Batteriesysteme für Elektro- und Hybridbusse
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AGENDA
AKASOL STELLT SICH VOR
AKASOL ist einer der führenden Hersteller von High Performance
Batteriesystemen „Made in Germany“ – mit langjähriger Erfahrung
im Bereich der Elektromobilität.
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AKASOL AUF EINEN BLICK
ÜBER AKASOL
KURZÜBERSICHT DATEN & FAKTEN
Gründung des Akasol e.V. 1990
Übergang in die Akasol Engineering GmbH 2008
Umfirmierung zur AKASOL GmbH 2012
Standort Darmstadt
Mitarbeiter 40
Davon in der Entwicklung 30
Lithium-Ionen Technologien NMC, Polymer, LTO, LiFePo
Die Tätigkeitsschwerpunkte von AKASOL liegen in den
Bereichen Batteriesysteme für die Elektromobilität und
Speicher für Erneuerbare Energien
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TÄTIGKEITSSCHWERPUNKTE
ÜBER AKASOL
AKAMODULE AKASYSTEM
ELEKTROMOBILITÄT SPEICHER FÜR ERNEUERBARE ENERGIEN
neeoQube neeoRack neeoSystem neeoMega
AKASOL ist ein Pionier der Lithium-Ionen Batterietechnologie
und zählt in Deutschland zu den Top Playern.
Entwicklung von Batteriemodulen und Batteriesystemen
Langjährige Erfahrung in der Entwicklung und Realisierung
voll- und hybridelektrischer Antriebe
Ganzheitlicher Ansatz für die Anbindung von Batteriesystemen
an komplexe Antriebssysteme
Hohe Engineering-Kompetenz am Standort Darmstadt
Fundiertes Knowhow – von der Batterie bis zum kompletten
Antriebsstrang
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KOMPETENZEN
ÜBER AKASOL
Individuelle Anpassung an kundenspezifische Bedürfnisse
Unabhängig von bestimmten batteriechemischen Lösungen
Eigenes Testcenter für die Qualitätssicherung
AKASOL hat bereits eine Vielzahl an Projekten umgesetzt –
zu 100 % ohne Ausfälle
Consulting rund um elektrische Antriebskonzepte und
technische Lösungsvarianten
Auftragsentwicklung für kundenspezifische Lösungen
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KOMPETENZEN
ÜBER AKASOL
Konzeption Konstruktion Vorserie Produktion
Bestes Batteriesystem
„Made in Germany“
Partner für leistungs-
fähige Lösungen im
Bereich der E-Mobility
Serienproduktion nach
dem Prinzip der Lean
Production
Konsequentes Quali-
tätsmanagement
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STRATEGISCHE ZIELE
MOBILE LI-IONEN-BATTERIESYSTEME
ÜBER AKASOL
PRODUKTION TECHNOLOGIE VERTRIEB
AKAMODULE AKASYSTEM
Ökonomisch sinnvolle
und äußerst hochwer-
tige Batteriesysteme
Herstellung zu markt-
fähigen Kosten
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REFERENZKUNDEN
ÜBER AKASOL
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REFERENZPROJEKTE (AUSWAHL)
ÜBER AKASOL
1 2
3 4
Vollelektrischer Supersportwagen
18M AKASYSTEM
Speicherkapazität: 42 kWh
Leistung: bis zu 420 kW
1
Transporter
12M AKASYSTEM
Speicherkapazität: 28,2 kWh
Leistung: 216 kW
2
Elektrobus für den ÖPNV
30M AKASYSTEM
Speicherkapazität: 70,5 kWh
Leistung: bis zu 540kW
3
Nutzfahrzeug für Kommunen
45M AKASYSTEM
Speicherkapazität: 3 x 35,25 kWh
Leistung: bis zu 270 kW
4
Förderprojekt Hessenagentur 2009
Entwicklung der „Hessen-Batterie“
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FÖRDERPROJEKTE
ÜBER AKASOL
Förderprojekt BMWi 2009
Verbundprojekt für die Entwicklung eines
integrierten, hocheffizienten Antriebsstranges
für batterieelektrische Straßenfahrzeuge
Förderprojekt Hessen-Nachhaltig 2009
Entwicklung von Lösungen im Bereich
Elektromobilität
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AUSZEICHNUNGEN
ÜBER AKASOL
eCarTec Award 2010 und 2012
Auszeichnung in der Kategorie Speicher-
technologie / Systemintegration für das
mobile Batteriesystem AKASYSTEM
Hessischer Staatspreis
für Intelligente Energie 2012
Auszeichnung in der Kategorie Speicher für
den stationären Speicher neeoQube
1 AKASOL Kurzvorstellung
2 Hocheffiziente Lithium-Ionen-Batteriesysteme
für High Performance E-Mobility
3 Lithium Batteriesysteme für Elektro- und Hybridbusse
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AGENDA
AKASOL STELLT SICH VOR
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
HOCHEFFIZIENTE LITHIUM-IONEN-BATTERIESYSTEME
FÜR HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
AKASOL produziert keine eigenen Zellen und ist vollkommen
unabhängig bei der Wahl bestmöglicher Komponenten
Permanentes Screening aller Hersteller
Einsatz der qualitativ hochwertigsten Zellen
Ausführliche Tests im eigenen Testcenter
Sicherheitskriterien müssen auf Zellebene erfüllt sein, bevor
eine Verbauung auf Modul- oder Systemebene erfolgt
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ZELLTECHNOLOGIE
FOKUS AUF QUALITÄT UND SICHERHEIT
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
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Kosten: Anzahl der Teile
Materialien Prozesse
Package: Wh/kg Wh/l
3% Luft
Sicherheit: Zelle
Moduldesign
Leistung: thermisch elektrisch
mechanisch
HERAUSFORDERUNG BATTERIE DESIGN
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
1
2
3
4
5 6
1 Kühlmittelauslass
2 Minuspol
3 BMS CAN Verbindung
4 Pluspol
5 Kühlmitteleinlass
6 Robustes Gehäuse
AKAMODULE
HOCHINTEGRIERT. VALIDIERT.
EINZIGARTIG LEISTUNGSSTARK.
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HOHE MECHANISCHE BELASTBARKEIT
DES MODULS – NACHWEIS IM CRASH VERSUCH
Beschleunigung 50 g
Pulsdauer bis 30 ms
Prüfung in 4 Achsen
DAS MODUL WAR
NACH DER
DURCHFÜHRUNG
DER VERSUCHE
UNBESCHÄDIGT
UND VOLL
FUNKTIONSFÄHIG!
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
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AKAMODULE
HOCHINTEGRIERT. VALIDIERT. LEISTUNGSSTARK.
Idealer Baustein für High Performance Batteriesysteme
Hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis durch
Serienentwicklung
Hohe Energie- und Leistungsdichte (140 Wh/kg, 246Wh/l)
Ready-to-Install
Abgestimmte Anbindungspunkte
Standardisierter CAN-Bus
Anschlüsse für Flüssigkühlung
Deutliche Volumenreduzierung dank Flüssigkeitskühlung
Flexibles Packaging (Conversion Design, Purpose Design)
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
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AKAMODULE
HOCHINTEGRIERT. VALIDIERT. LEISTUNGSSTARK.
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
Integriertes Batteriemanagementsystem
Validiert und im Fertigungsprozess vorgetestet
Getestete Sicherheit (USABC, IEC, SAE, UN 38.3)
Lange Lebensdauer durch Thermo-Management
Außergewöhnlich robust (crashgetestet)
Wartungsfreier Einsatz
Made in Germany & lieferbar
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TECHNISCHE DATEN
Chemie Lithium-Ionen NMC
Energiedichte 140 Wh/kg • 246Wh/l
Energie 2,35 KWh
Gewicht 17,5 kg
Leistung nenn. 12 kW
Leistung max. (10 s) 18 kW
Abmessungen (Breite x Höhe x Länge) 260 x 230 x 160 mm
Kapazität 159 Ah / 106 Ah / 53 Ah
Spannung 14,8 / 22,2 V / 44,4 V
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
AKAMODULE
HOCHINTEGRIERT. VALIDIERT. LEISTUNGSSTARK.
AKASYSTEM
EINES DER WELTWEIT LEISTUNGS-
STÄRKSTEN BATTERIESYSTEME
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
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SYSTEMPRINZIP
1
2
3
4
5
6 7
8
9 10 11
1 Zelle
2 AKAMODULE
3 Hochfester Batterietrog
4 Thermische Isolation
5 Kühlmittelanschluss
6 Kühlmittelverbinder
7 Elektrische Verbinder
8 Hauptschützbox
9 Hochspannungsverbindung
10 BMS Master
11 Safety Control Unit
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
Hohe Energie- und Leistungsdichte
Große Reichweiten / Wartungsfreier Einsatz
Frei skalierbar mit bis zu 255 AKAMODULEs
Automotive zertifiziert & standardisiert
Getestete Sicherheit (USABC, IEC, SAE, UN 38.3)
Schutzklassen IP 6K7 bis IP 6K9K
Zusätzliche Betriebssicherheit durch redundantes
Batteriemanagementsystem
Spannungs- und Temperaturüberwachung
Festlegung des Spannungszustands der einzelnen Zellen
SOC/SOH-Analyse
AKASYSTEM
SKALIERBAR. SICHER. EINSATZBEREIT.
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
Einfache Systemanbindung / Ready-to-Install
Abgestimmte Anbindungspunkte
Standardisierter CAN-Bus
Wahlweise VDA/SAE-Kühlanschlüsse
Deutliche Volumenreduzierung dank Flüssigkeitskühlung
Flexibles Packaging (Conversion Design und Purpose Design)
Außergewöhnlich robust / Lange Lebensdauer
Hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis durch
Serienentwicklung
Ausgezeichnet mit dem eCarTec Award 2010 und 2012
AKASYSTEM
SKALIERBAR. SICHER. EINSATZBEREIT.
BMS Master Sicherheitsfunktionen
SOC Berechnung, Berechnung von
Betriebsgrenzen
Überwachung kritischer Zelldaten (U, T)
Verifikation korrekter Überwachungsdaten
(Selbsttest)
Resultat: bei Grenzwertverletzungen
Abschaltung der Hauptschütze
SCU (Safety Control Unit) Funktionen
Überwachung kritischer Zelldaten (U, T)
Verifikation korrekter Überwachungsdaten
(Selbsttest)
Resultat: redundante Hauptschützabschaltung
bei kritischen Zelldaten / Fehlfunktion BMS
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SICHERHEITSKONZEPT
BATTERIESUBSYSTEM
AKASOL verwendet außer für Forschungszwecke ausschließlich Zellen, die nach UN 38.3 getestet wurden
Die AKASOL Module sind intern nach UN 38.3 getestet. Eine externe Zertifizierung wird in 2013 erfolgen.
Die AKASOL Systeme sind eigensicher und benötigen keine Zertifizierung nach UN 38.3
Die Sicherheit für den Anwender muss letztlich auf Systemebene nachgewiesen werden.
Die erforderlichen Sicherheitsnachweise werden daher in der Regel kunden- und systemspezifisch erarbeitet.
AKASOL wird die Sicherheit exemplarisch an Demonstrations-Systemen belegen.
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SICHERHEITSNACHWEISE
QUALITÄTSSICHERUNG
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AKASYSTEM
SKALIERBAR. SICHER. EINSATZBEREIT.
TECHNISCHE DATEN (BEISPIELSYSTEM 15 M)
Anzahl AKAMODULES 15
Energiedichte 122 Wh/kg • 180 Wh/l
Energie 35,3 KWh
Gewicht 290 kg
Leistung nenn. 180 kW
Leistung max. (10 s) 270 kW
Abmessungen (Breite x Höhe x Länge) 750 x 210 x 1490 mm
Kapazität 53 Ah
Nennspannung 666 V
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
1*15M 35kWh 290kg 280kW
2*15M 70kWh 580kg 450kW
3*15M 105kW 870kg 600kW
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BATTERIELÖSUNGEN FÜR NUTZFAHRZEUGE
VON AKASOL – BASIS 15M
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
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Fahrzeuganbindung
(Verschraubung)
Kühlmittelanschluß
BMS bzw. SCU
HV – Stecker mit HVIL
Batterietrog
n Tröge à 15 Module
Baugleiche Troghardware
Skalierbar durch andere Verschaltungen
Jeder Trog mit Sicherung und Hauptschützen
Tröge zusätzlich mit Hochleistungs HV-
Vorladeschaltung
Innere Struktur
Metalltrog in Sandwichbauweise als Crash –
Schutz
Thermische Isolation gegen
Umgebungseinflüsse
Module angeordnet als 3x5 – Matrix
Elektrische Verschaltung mit Schützbox
Hydraulische Verschaltung Kühlmittel,
selbstentlüftend
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
BATTERIESUBSYSTEM 15M
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
ELEKTROBUS FÜR DEN ÖPNV
ANWENDUNGSBEISPIEL
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ANWENDUNGSBEISPIEL
ELEKTROBUS FÜR DEN ÖPNV
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
Elektrobus für den Einsatz im öffentlichen Personennahverkehr
Ausstattung mit einem flüssigkeitsgekühlten 30M AKASYSTEM
Speicherkapazität :70 kWh
Leistung: bis zu 540 kW
Gesamtgewicht des Batteriesystems: 580 kg
Batteriesystem nach Automotive-Sicherheitsstandards getestet
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HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
NUTZFAHRZEUG FÜR KOMMUNEN
ANWENDUNGSBEISPIEL
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ANWENDUNGSBEISPIEL
NUTZFAHRZEUG FÜR KOMMUNEN
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
40 Tonnen schweres Sonderfahrzeug für den Einsatz in
Kommunen
Ausstattung mit einem 45M AKASYSTEM
Verschaltung von drei für Nutzfahrzeuge standardisierten
15M AKASYSTEMs
Speicherkapazität: 3 x 35 kWh
Nennspannung: 600 V
Spitzenleistung: bis zu 270 kW
Gewicht: 290 kg (inkl. Batterietrog, thermischer Isolation,
BMM, SCU, Schützbox und Kühlmittel)
Systeme für Projekte kurzfristig (ab 3 Monate) lieferbar
Systeme mit sehr hoher Energiedichte lieferbar
Batteriesysteme als Ersatz für Kondensatoren zur Optimierung von Reichweite, Verbrauch und elektrischer Autonomie von Hybridbussen kurzfristig verfügbar
Akasol als zuverlässiger Standard-Batteriepartner für OEMs
Systemtechnologien mit Batteriekühleinheiten zur Montage auf Bussdächern oder im Heck vorhanden
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BATTERIELÖSUNGEN
VON AKASOL – OPTIONEN
HIGH PERFORMANCE E-MOBILITY
VIELEN DANK
FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
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SPEICHER FÜR ERNEUERBARE ENERGIEN