INDU7 - SenseBEM

Damit Batterien in Fahrzeugen über die vorgesehene Lebensdauer zuverlässig funktionieren, müssen sie in einem bestimmten schmalen Temperaturfenster betrieben werden. Diese Aufgabe übernimmt das Thermomanagement.

Für dessen Entwicklung werden hauptsächlich echte Batteriezellen zur Erprobung der Hardware und Regelungsstrategien eingesetzt. Dies bringt allerdings Nachteile mit sich. So müssen die Entwickelnden mit lebensgefährlichen Spannungen hantieren und es besteht die Gefahr von Bränden und toxischen Gasen, sodass teure Sicherheitstechnik notwendig ist. Die Zelle schränkt außerdem die Testumfänge ein, da sie geladen und entladen werden muss und zudem einer Zellalterung unterliegt.

Ziel 

Ziel des Projekts ist es, die echte Batteriezelle in der Entwicklung und Validierung des Thermomanagements zu ersetzen, um so die Gefahren zu umgehen und ein schnelleres und sichereres Testen zu ermöglichen.

Hierzu kommen Batteriezell-Ersatz-Modelle (BEM) zum Einsatz, die die thermischen Eigenschaften einer echten Zelle nachbilden, hierbei allerdings ohne aktive Zellchemie und elektrisches Potential auskommen. Diese BEM sehen äußerlich wie echte Batteriezellen aus und verhalten sich thermisch äquivalent, sind aber gleichzeitig sicher und erzeugen reproduzierbare Ergebnisse.

Vorgehen

• Die BEM werden durch Prüfstandsversuche zuerst mit Simulationen und der zugrundeliegenden echten Batteriezelle verglichen, um die Modellbildung zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen.
• Im nächsten Schritt wird innenliegende faseroptische Messtechnik in die BEM integriert, um während der Entwicklung hochauflösende Messdaten aus dem Inneren der BEM zu generieren und so ein erweitertes Verständnis zu schaffen.
• Im letzten Schritt wird ein Batteriemodul mit den BEM bestückt und eine Validierungsumgebung erforscht, die alle Vorteile dieser neuen Technologie erfassen und bestmöglich ausnutzen soll.