Wie Akkus länger leben

  • 13. November 2017

Detaillierte Diagnostik während des Betriebs für ein besseres Batteriemanagement.

Die Tech­nische Hochschule Mittel­hessen entwickelt ein System, das den Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien optimiert und deren Lebens­dauer verlängert. Dieser Batterie­typ wird zum Beispiel in Elektro­fahrzeugen und als sta­tionärer Speicher für Energie aus erneuer­baren Quellen verwendet. Projekt­leiter Alexander Kuznietsov vom Fried­berger Fach­bereich Informations­technik – Elektro­technik – Mecha­tronik kooperiert dabei mit der Isabellen­hütte Heusler in Dillen­burg.

Abb.: Lithium-Ionen-Batteriepack mit der Elektronik zum Ausgleich des Ladezustands einzelner Zellen. (Bild: A. Eikenberg, THM)

Abb.: Lithium-Ionen-Batteriepack mit der Elektronik zum Ausgleich des Ladezustands einzelner Zellen. (Bild: A. Eikenberg, THM)

Hohe Kosten, geringe Reich­weite und begrenzte Lebens­dauer der Batterie haben zur Folge, dass die Verkaufs­zahlen von Elektro­autos weit hinter den poli­tischen Zielen zurück­bleiben. Das Forscher­team will mit einem intelli­genten, skalier­baren Batterie­management-System die Lebens­dauer der Energie­speicher erhöhen. Dabei konzen­trieren sie sich auf Lithium-Ionen-Batterien, die heute in Elektro­autos Standard sind. „Gegen­wärtig auf dem Markt befind­liche Systeme ana­lysieren nur den Lade­zustand der Batterie. Das von uns vorge­schlagene System führt im laufenden Betrieb eine komplette Diagnostik durch“, erläu­tert Kuznietsov. Dazu gehören Lade- und Entlade­profile, die inneren elektrischen Para­meter einzelner Zellen und die Temperatur­verteilung innerhalb eines Moduls. Die gewonnenen Infor­mationen können für die Anpassung des Batterie­betriebs verwendet werden und die Lebens­dauer der Batterie verlängern.

„Das Projekt hat mehrere Schwer­punkte, von denen sein Erfolg abhängt. Basis ist die Modell­bildung der Batterie. Darauf bauen sämtliche Algo­rithmen der Diagnose auf. Eine weitere Heraus­forderung liegt in dem Entwurf der Regel­algorithmen, die die Effizienz­steigerung des Fahrzeugs und Verlän­gerung der Lebens­dauer der Batterie bewirken sollen. Die letzte zentrale Aufgabe ist die echtzeit­fähige Implemen­tierung der ent­wickelten Algo­rithmen in einem fahrzeug­typischen Steuer­gerät“, so der Projekt­leiter.

THM / JOL

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