Die Antriebsbatterie ist die entscheidende Komponente im Elektrofahrzeug. Es kommt darauf an diese optimal auszunutzen. Das Verbundprojekt ProMoBiS will dies durch den Einsatz innovativer Messelektronik und modellbasierter Algorithmen zur Überwachung der Batterie erreichen. Nicht nur die gewünschten Leistungsparameter, sondern auch die Lebensdauer der Batterie soll hierdurch abgesichert werden, was letztlich auch einen ein Beitrag zur nachhaltigen Verwendung von Ressourcen darstellt.
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. Dabei 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 daher 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 V-Batteriesystems ohne Mehraufwand inhärent entkoppelt.
Das Kernteam an der HAW bilden vier wissenschaftliche Mitarbeiter. Durch Abschluss- und Projektarbeiten tragen Studentinnen und Studenten kontinuierlich zum Projekterfolg bei. Im Vorhaben arbeiten drei Industriepartner (BMW, Dräxlmaier und Infineon) und vier Forschungsgruppen (TU München, Forschungszentrum Jülich, ZSW Ulm und HAW Hamburg) zusammen. Durch die sich ergänzenden Kompetenzen der Partner soll dieses Konsortium das Projektziel erreichen, einen funktionsfähigen Prototyp eines kompletten Batteriesystems für ein neues Elektrofahrzeug aufzubauen.
