Progressive Multizell-Verbund-Konzepte für Batteriesysteme mit integrierter Sensorik

Im Projekt wird an einer neuen Generation von Batteriesystemen gearbeitet. Es wird eine seriennahe Antriebsbatterie aufgebaut und mit Messtechnik aus der Forschungsgruppe an der HAW ausgestattet. Dazu wird ein kostengünstiger Mikrocontroller an jeder Zelle Messwerte erfassen. Diese Controller werden als System mit verteilter Signalverarbeitung zusammenarbeiten. Neuartig ist, dass damit die bewährte Labormethode der elektrochemischen Impedanzspektroskopie auf einem verteilten System realisiert wird. Sie kann gleichzeitig an den 180 Batteriezellen eines Elektrofahrzeuges arbeiten. Die genauere Zustandsüberwachung der Zellen durch die Impedanzspektroskopie ermöglicht so eine effizientere Betriebsführung durch das Battery-Management-System im Fahrzeug. Dies betrifft den gesamten Lebenszyklus der Batterie und ermöglicht höhere Laderaten oder die Überwachung der Zellinnentemperatur. Letzteres ist ein entscheidender Sicherheitsfaktor.

Neben einem Teil der Messelektronik untersucht die HAW auch den Einsatz eines an der HAW entwickelten Kommunikationssystems, das jeden der 180 Messpunkte in Echtzeit abfragen kann. Die Signale werden dabei in Lichtpulse kodiert und über einen transparenten Lichtleitkörper aus Kunststoff verteilt. Dieses lichtbasierte Kommunikationssystem kann hunderte Messleitungen und Steckverbindungen ersetzen, die sonst manuell montiert werden müssen. Durch das optische Übertragungsverfahren sind zudem die verschiedenen Spannungspotentiale innerhalb des 800-Volt-Batteriesystems ohne Mehraufwand inhärent entkoppelt.

Quelle: https://www.haw-hamburg.de/forschung/forschungsprojekte-detail/project/project/show/promobis/ (jüngster Zugriff: 09.12.2025)