Cell-Booster
Gleichspannungswandler zur effizienten und modularen Verschaltung von Batterieeinheiten
Motivation
Da die Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen stark schwankt, kann eine zuverlässige Stromversorgung nur durch die Integration großer Energiespeicher in das Stromnetz garantiert werden. Aufgrund fehlender natürlicher Möglichkeiten für Großspeicher (z. B. Pumpspeicherwerke) ist Deutschland hier langfristig auf gekoppelte Batteriesysteme angewiesen. Darin werden mehrere Zellen direkt miteinander verschaltet, was durch die gegenseitige Beeinflussung jedoch zu einer stark beschleunigten Alterung führt. Die Folgen sind sinkende Systemeffizienz, erhöhter Wartungsaufwand und gesteigerte Kosten.
Ziele und Vorgehen
Das Projekt Cell-Booster will durch einen Paradigmenwechsel in der Architektur von Batteriesystemen die klassische direkte Kopplung aufbrechen. Hierfür wird innovative eingebettete Elektronik entwickelt, die eine Anpassung des elektrischen Widerstandes und Gleichstromwandlung bereits auf Zellenebene ermöglicht
und nicht erst auf Systemebene. Dadurch können sich Zellen in unterschiedlichem Lade- und Alterungszustand nicht mehr gegenseitig negativ beeinflussen.
Innovationen und Perspektiven
Die neuartige entkoppelte Systemarchitektur ermöglicht erstmals effiziente heterogene Batteriesysteme aus gleichartigen Zellen in unterschiedlichen Zuständen oder sogar aus verschiedenen Zellentypen, die jeweils besondere Anforderungen erfüllen. Dieses Konzept verspricht eine gesteigerte Systemeffizienz und Zuverlässigkeit sowie deutlich bessere Reparaturmöglichkeiten. Durch das Cell-Booster- System werden Großspeicher kostengünstiger und großflächig einsetzbar.