04.09.2015 |Batterien sollen länger Strom liefern

Foto: Stefan Kritzer

Dass Batterien und Akkus im Laufe der Zeit altern und schwächer werden, weiß jedes Kind. In komplexen Batteriesystemen, wie sie in Elektroautos oder E-Fahrrädern zu finden sind, hängt dieser Alterungsprozess meist nur mit einer einzigen von vielen Batteriezellen zusammen.

Im Technologietransferzentrum Elektromobilität (TTZ), einem Institut der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS), werden deshalb Steuerungen erprobt, die jede einzelne Zelle einzeln überwachen. Beteiligt an dieser Grundlagenforschung ist seit der Gründung des TTZ die Preh GmbH. Der Bad Neustädter Automobilzulieferer weitet nun sein Engagement aus und finanziert zwei wissenschaftliche Mitarbeiterstellen am TTZ über die kommenden drei Jahre.

Komplexes System

Die Leistung von Batteriezellen in einem komplexen System kann unterschiedlich ausfallen. Dumm nur, wenn eine einzige Zelle die Gesamtleistung nach unten zieht, weil genau diese eine Zelle nicht so viel Leistung bringt wie die anderen. Da von den Energiespeichern jedoch immer höhere Leistungen gefordert werden, zum Beispiel in Autos oder Fahrrädern, ist nicht nur die Gesamtleistung von Belang, sondern die jeder einzelnen Zelle.

Genau in diese Richtung forscht der wissenschaftliche Mitarbeiter Oleksii Molchanov gemeinsam mit TTZ-Leiter Professor Ansgar Ackva im Technologietransferzentrum. Die Steuerung von Batteriesystemen soll schwächere Zellen erkennen und gezielt ansteuern können. Auf diese Weise sollen die Batterien auf Dauer mehr Leistung erbringen.

An genau solchen Forschungen ist die Firma Preh natürlich sehr interessiert und fördert deshalb die Arbeit im TTZ. Schließlich weitet das Unternehmen Stück für Stück den Bereich Elektromobilität aus und hat bereits in den serienmäßig hergestellten Fahrzeugen i3 und i8 von BMW die Steuergeräte für das Batteriemanagement entwickelt und hergestellt.

In der nun vereinbarten dreijährigen Forschungskooperation soll unter dem Stichwort „Active Balancing“ weiter an dem Zukunftsthema geforscht werden. In einer Kombination aus Leistungs- und Steuerungselektronik sowie intelligenten Algorithmen und Software können starke Zellen innerhalb eines Batteriepakets die schwachen entlasten und somit die Energieausbeute, Lebensdauer und Leistungsfähigkeit des ganzen Batteriepakets verbessern. „Wir wollen die schwachen Zellen einer Batterie nicht so hoch belasten“, bringt es Ansgar Ackva auf den Punkt.

Schlüsselelement

Die Batterie ist heute bei Weitem die teuerste und wertvollste Komponente eines Elektroautos oder -Fahrrads. Verbesserungen an deren Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit sind deshalb besonders wichtig. Im Rahmen der neuen Kooperation zwischen dem TTZ und der Preh GmbH soll diese Technik des „Active Balancing“ weiter erforscht und entwickelt werden.

Für Joachim Wagner, Abteilungsleiter bei Preh für Produktmanagement, Batteriemanagement und E-Mobilität, sind diese Forschungen unabdingbar, um das Zukunftsthema Elektromobilität weiter auszubauen. „Die Automobilindustrie hat großes Interesse an diesem Thema“, sagt Wagner.

 

 

Quelle: Mainpost, Stefan Kritzer