NeuroBatt

Projektbeschreibung

Um die beste Leistung und Lebensdauer eines Batteriesystems zu gew?hrleisten, sollte das integrierte Batteriemanagementsystem (BMS) die ?berwachung des Ladezustands (SOC) und des Gesundheitszustands (SOH) in einem fr¨¹hen Stadium erm?glichen. Die Idee hinter dem Projekt Neurobatt ist es, ein ganzes Spektrum an Informationen aus dem Akkupack zu erfassen und diese f¨¹r die Vorhersage des Gesundheitszustandes auf der Basis von maschinellen Lernalgorithmen zu nutzen. Da die Temperatur eine extrem wichtige Rolle bei der Zellalterung und dem Zellausfall spielt, wird die Temperatur jeder Zelle mit Glasfasersonden gemessen, ebenso wie die Spannung und der Strom w?hrend des Betriebs. Durch Modulation des Ladestroms mit einem Multi-Sinus-Sonden-Signal ist es m?glich, die kontinuierliche, zeitlich ver?nderliche Impedanz jeder Zelle einer in Betrieb befindlichen Batterie zu ermitteln. Dies wird als dynamische elektrochemische Impedanzspektroskopie (DEIS) bezeichnet.

Dieses Projekt wird von einem Konsortium unabh?ngiger Unternehmen und Forschungszentren durchgef¨¹hrt, um das Fachwissen zu b¨¹ndeln, das f¨¹r die Entwicklung aller erforderlichen Teile des Projektes erforderlich ist, n?mlich: Hardware- und Elektronikentwicklung, Herstellung von Zellen und Elektroden, Materialcharakterisierung und Datenanalyse mit Hilfe k¨¹nstlicher Intelligenz.

Die Gruppe Modellierung und Simulation des Fraunhofer IFAM unter der Leitung von Prof. La Mantia arbeitet an der Entwicklung eines Experimentierger?tes zur kontinuierlichen Erfassung von multifrequenzmodulierten Spannungs- und Stromsignalen sowie an der Datenverarbeitung und -berechnung.

Eine weitere Aufgabe des Projekts ist die Evaluierung der Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit durch die Verwendung eines Drei-Elektroden-Zellenformats mit Referenzelektrode zur korrekten Potentialabsch?tzung der Elektroden.

Nach der erfolgreichen Demonstration der zeitvariablen Impedanzerfassung f¨¹r eine Zelle im Laborma?stab wird die Methode derzeit in einer 12-Zellen-Batterie implementiert und in den BMS-Mikrocontroller integriert.