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Lan­des­mit­tel für Ent­wick­lung von Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­te­men an der FH Kiel

von Laura Berndt

Im Rah­men des Ex­zel­lenz- und Struk­tur­bud­gets für die Stär­kung der For­schung an Fach­hoch­schu­len hat das Land Schles­wig-Hol­stein dem For­schungs­pro­jekt „Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­te­me“ des Fach­be­reichs In­for­ma­tik und Elek­tro­tech­nik der Fach­hoch­schu­le Kiel (FH Kiel) Mit­tel in Höhe von 260.000 Euro zu­ge­wie­sen. In einem Zeit­raum von zwei Jah­ren sol­len die För­der­mit­tel dem Auf­bau einer Ar­beits­grup­pe zur mo­dell­ge­stütz­ten Ent­wick­lung von Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­te­men (BMS) für Li­thi­um-Ionen-Zel­len mit un­ter­schied­li­chen Zell­che­mi­en, das heißt un­ter­schied­li­chen che­mi­schen Ma­te­ri­al­ei­gen­schaf­ten, sowie der Schaf­fung einer In­fra­struk­tur zu Test­zwe­cken die­nen.  

Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­te­me be­stehen aus einer um­fang­rei­chen Mess­tech­nik zur Ana­ly­se und Be­wer­tung von zell­re­le­van­ten Daten wie der Span­nung, des Stroms und der Tem­pe­ra­tur. Sie wer­den für den ord­nungs­ge­mä­ßen Be­trieb hoch­wer­ti­ger Bat­te­rie­tech­no­lo­gi­en be­nö­tigt und sind auf die je­weils vor­herr­schen­de Zell­che­mie ab­ge­stimmt. „Unser Ent­wick­lungs­an­satz ver­folgt eine Mo­dell ba­sier­te Her­an­ge­hens­wei­se, in der das Steu­er­ge­rät des Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­tems so pro­gram­miert wird, dass es mit be­lie­bi­gen Zell­che­mi­en klar kom­men kann“, er­klärt der Pro­jekt­ver­ant­wort­li­che Prof. Dr.-Ing. Chris­toph Weber.  

Dar­über hin­aus soll das Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­tem in der Lage sein, den La­de­zu­stand und die er­war­te­te Le­bens­dau­er für mög­lichst jede Zelle genau zu er­fas­sen. Auf diese Weise könn­ten das volle Po­ten­ti­al eines Bat­te­rie­sys­tems aus­ge­schöpft, auf eine Si­cher­heits­mar­ge ver­zich­tet und damit Kos­ten ein­ge­spart wer­den.

Ge­nutzt wer­den könn­ten die neu­ar­ti­gen Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­te­me unter an­de­rem von pri­va­ten Haus­hal­ten, die elek­tri­sche En­er­gie re­ge­ne­ra­tiv er­zeu­gen, ver­brau­chen und spei­chern, zum Bei­spiel über So­lar­mo­du­le. Sie be­nö­ti­gen Bat­te­rie­ma­nage­ment­sys­te­me, die eine hohe Ver­füg­bar­keit und Le­bens­dau­er ihres Bat­te­rie­sys­tems ge­währ­leis­ten kön­nen.  

Be­reits im Jahr 2013 wies das Land Schles­wig-Hol­stein dem Fach­be­reich In­for­ma­tik und Elek­tro­tech­nik Mit­tel in Höhe von 37.000 Euro zu, von denen die­ser zwei Zell­test­ge­rä­te er­warb, mit denen meh­re­re Zel­len auch mit gro­ßen Zell­ka­pa­zi­tä­ten par­al­lel ge­zy­kelt wer­den kön­nen. „Diese In­fra­struk­tur er­laubt uns, das Al­te­rungs­ver­hal­ten von Bat­te­rie­zel­len struk­tu­riert zu un­ter­su­chen und eine Mo­del­lie­rung der Zel­len vor­zu­neh­men, auch un­ter­schied­li­che elek­tro­che­mi­sche Ei­gen­schaf­ten der Zel­len eines Typs kön­nen auf diese Weise un­ter­sucht wer­den“, so Prof. Weber.  

Ver­öf­fent­licht am 16.10.2014

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