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Motivation

KMU bilden eine tragende Säule der deutschen Wirtschaft. Sie sind oft hochspezialisiert, wichtige Partner in Innovations- und Wertschöpfungsketten und Treiber des technischen Fortschritts. KMU-getriebene Innovationen im Bereich der Elektroniksysteme tragen dazu bei, dass Deutschland seine Wettbewerbsfähigkeit als Produktions- und Entwicklungsstandort in den Anwenderbranchen elektronischer Systeme stärkt.

Ziele und Vorgehen

Um einen sicheren und lebensdaueroptimierten Betrieb von Traktionsbatterien – also Batterien, die die Antriebsenergie in Elektrofahrzeugen bereitstellen – gewährleisten zu können, müssen Batteriemanagementsysteme (BMS) umfangreichen Tests unterzogen werden. Dabei werden wichtige Eigenschaften der Batterie wie Ladezustände und Alterungsprozesse aktuell nur unzureichend berücksichtigt. Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung einer Elektronik, die es erlaubt, diese Eigenschaften detailgetreu zu simulieren und damit neuartige BMS und die zugehörigen Algorithmen zu testen. Dafür werden Modelle entwickelt, die eine hochpräzise und echtzeitfähige Simulation des elektrochemischen Verhaltens einzelner Batteriezellen bis hin zur Gesamtbatterie erlauben. Durch die Kombination einer schnellen und leistungsfähigen Elektronikhardware mit dem hochpräzisen Simulationsmodell kann gleichzeitig eine hohe Genauigkeit und eine hohe Geschwindigkeit der Berechnung bis in den Mikrosekundenbereich erreicht werden.

Innovationen und Perspektiven

Die Innovation besteht in einem stark verbesserten Batteriesimulationsmodell verknüpft mit einer schnellen und leistungsfähigen Hardware. Damit wird eine wesentlich genauere Batteriezustandsbestimmung in den Steuergeräten gegenüber heutigen Verfahren möglich. So lassen sich Aussagen über kritische Parameter wie die tatsächlich zur Verfügung stehende Restreichweite eines Elektrofahrzeugs präzisieren.