Experimenteller Betrieb Start-Stopp-Status Batterien
Das Start-Stopp-System hat sich in kurzer Zeit, insbesondere in den letzten Jahren in Europa, rasant einen bedeutenden Marktanteil erobert, wo Neuwagen zunehmend mit Start-Stopp-Systemen ausgestattet werden. Gleichzeitig sind Fahrzeuge mit Start-Stopp-Funktion auch in China, Japan und den USA auf den Markt gekommen. Sinkende Kraftstoffkosten und kontrollierbare CO₂-Emissionen haben die Weiterentwicklung dieser Technologie vorangetrieben. Die Leistungsfähigkeit des Start-Stopp-Systems hängt von verschiedenen Faktoren ab: Zum einen von den sich ändernden Testbedingungen – derzeit existieren mehrere Fahrzeugprüfstandards nebeneinander, wie z. B. NEFZ, FTP75, JP08 und der kürzlich entwickelte, weltweit anwendbare WLTP-Standard; zum anderen von den realen Fahrbedingungen, einschließlich Fahrprofil, Verkehrsnormen, klimatischen Bedingungen und Fahrerverhalten, sowie von Fahrzeugdesign und -konfiguration und der Umsetzung der Start-Stopp-Betriebsstrategie, die alle von den Fahrzeugherstellern festgelegt werden. All diese Faktoren beeinflussen das Betriebsverhalten der Start-Stopp-Batterie. Hinzu kommt der Aspekt der Fahrt: Die Batterie muss in der Lage sein, während der Motorabschaltung bis zum Wiederanlauf Strom zu liefern. Beim Motorstart darf die Batteriespannung nicht unter einen kritischen Wert fallen. Oftmals muss die Batterie innerhalb kurzer Motorlaufzeiten ausreichend vom Generator geladen werden, um die vorherige Entladung auszugleichen.
Die Batteriekonstruktion muss den Anforderungen an die tatsächliche Lebensdauer entsprechen. Das Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht wichtige Batterieparameter wie den Ladezustand (SOC), den Spannungsabfall während der Brückenphase bei abgestelltem Motor (Spannungseinbruch) und den Batteriewiderstand beim Neustart. Es dient außerdem zur Prognose der zukünftigen Batterieleistung unter Last. Darüber hinaus muss das System erkennen können, ob sich das Fahrzeug im Stand befindet, bevor das Start-Stopp-System aktiviert/deaktiviert oder der Motor automatisch neu gestartet wird. Dies gewährleistet die Zuverlässigkeit des Start-Stopp-Systems während der Fahrt.
Der Einsatz von Start-Stopp-Batterien trägt dazu bei, das Ziel der Automobilindustrie zu erreichen und die gesetzlichen Anforderungen zur Reduzierung der CO2-Emissionen zu erfüllen.
Daher können verschiedene optionale technische Konzepte und Verbesserungsmethoden in die Start-Stopp-Batterietechnologie integriert werden. Die Start-Stopp-Technologie ist nicht die einzige Zieltechnologie, sondern vielmehr eines von mehreren möglichen Mitteln zur Erreichung der angestrebten Ziele.
Der Schlüssel zum Erfolg von Start-Stopp-Batterien auf dem Markt liegt in der Entwicklung von Batterien mit Start-Stopp-Funktion und der Gewährleistung der Effektivität und Zuverlässigkeit des Systems im Fahrbetrieb. Zyklentests können die tatsächlichen, kontinuierlichen Betriebsbedingungen im Straßenverkehr nicht vollständig abbilden.
Aktuell werden zahlreiche verwandte Start-Stopp-Technologien in einer zunehmenden Anzahl von Standardfahrzeugen eingesetzt, wodurch das traditionelle Motorenkonzept aufgegeben wird: wie z. B. Leerlauf-Start-Stopp; verschiedene Funktionen wie Spannungsregelung, Rekuperation, passives Boosten usw.
Es wird geschätzt, dass von 2006 bis Ende 2015 rund 40 Modelle mit Start-Stopp-Funktion weit verbreitet sein werden. Diese etwa 40 Fahrzeugmodelle nutzen unterschiedliche Start-Stopp-Technologien, die bei verschiedenen Ladezuständen (SoC), unterschiedlichen Ah-Werten (für die Rekuperation) und unterschiedlichen Ah-Werten (für die aktive Boost-Funktion) arbeiten, was zu erheblich unterschiedlichen Start-Stopp-Konzepten führt. Für etwa vier Modelle mit Start-Stopp-Funktion verschiedener Hersteller wurden Testverfahren etabliert.
