Fortschrittliches Batterie-Management-System für optimale Batterienutzung
Die EU strebt an, bis 2050 klimaneutral zu werden, und Batterien spielen eine entscheidende Rolle bei diesem Übergang zu sauberer Energie. Die Elektrifizierung der europäischen Wirtschaft und Gesellschaft, sowohl im Transportsektor als auch bei stationären Speichersystemen, hat zu einem rasanten Wachstum der europäischen Batterieindustrie geführt. Dies umfasst die gesamte Wertschöpfungskette von der Herstellung der Batteriezellen bis hin zum Recycling und der Zweitnutzung. Die optimale Nutzung von Batteriesystemen bringt nicht nur ökologische Vorteile, sondern kommt auch den Endnutzern zugute, indem sie die Betriebs- und Lebensdauer der Batterien verlängert und die Kosten durch effizienteren Materialeinsatz senkt.
Das vom AIT Austrian Institute of Technology koordinierte europäische Forschungsprojekt NEXTBMS (Langtitel: NEXT-generation physics and data-based Battery Management Systems for optimised battery utilization) hat das Ziel, ein fortschrittliches Batterie-Management-System (BMS) zu entwickeln, basierend auf grundlegenden Kenntnissen und Erfahrungen mit den physikalisch-chemischen Prozessen von Lithium-Ionen-Batterien. Dies ermöglicht eine signifikante Verbesserung aktueller Modellierungsansätze, auch im Hinblick auf künftige Weiterentwicklungen von Lithium-(Li)-Batteriematerialien.
Die Optimierung der Modelle wird durch den Einsatz verbesserter Sensoren und Messtechniken sowie durch die Anpassung der Zellkonfigurationen erreicht. Diese Maßnahmen schaffen einen Rahmen, der die präzisere Vorhersage und Steuerung des Batteriezustands ermöglicht. Durch die Bewältigung dieser Herausforderungen stellt NEXTBMS sicher, dass die nächste Generation von BMSs eine höhere Leistung, verbesserte Sicherheit und eine längere Lebensdauer der Batteriezellen bietet, was zu einer insgesamt optimalen Nutzung des Batteriesystems führt.
Neben der Projektkoordination und der technischen Koordination des NEXTBMS-Projekts ist das AIT zusammen mit anderen Projektpartnern für die elektrische und Alterungscharakterisierung der ausgewählten Li-Ion-Zellen verantwortlich, die für die NEXTBMS-Batteriemodul-Prototypen verwendet werden sollen. Das AIT wird die Batteriemodul-Prototypen einschließlich der Batteriezellen, Sensoren und des entwickelten BMS zusammenbauen. Anschließend werden die Prototypen unter verschiedenen Betriebsbedingungen getestet, um die implementierten Sicherheitsfunktionen sowie die Erkennung fehlerhafter Zellen innerhalb des Moduls zu überprüfen.
Projektleiter Hansjörg Kapeller fasst zusammen: „NEXTBMS hat das Ziel, Lösungen für die nächste Generation von Batteriemanagementsystemen zu entwickeln. Das Projekt trägt dazu bei, die optimale Nutzung von Batteriesystemen zu erreichen, die Lebensdauer zu verlängern und die Kosten durch effizienteren Materialeinsatz zu senken. Es unterstützt systemische Veränderungen hin zu umweltfreundlichen Mobilitätslösungen. Davon profitieren sowohl die Umwelt als auch die Endnutzer:innen.“
Funding frame: Horizon Europe HORIZON-CL5-2022-D2-01-09: Physics and data-based battery management for optimised battery utilisation (Batteries Partnership)
