ENERGETIC – Batteriemanagementsystem der nächsten Generation

Die Anforderungen an das BMS werden immer höher, um eine maximale Einsatzleistung von Lithium-Ionen-Batterien zu erreichen. Aktuell erhält das BMS nur wenige Informationen von einer realen Batterie, wodurch die Bestimmung des Alterungs- und Sicherheitsstatus einer Batterie schwierig ist. Weiter kann ein bordeigenes BMS aktuell während des Fahrzeugbetriebs keine großen Datenmengen speichern oder verarbeiten, so dass die Echtzeitfähigkeit und die Datennutzungsrate gering sind. Für ein effizientes Batteriemanagement ist es notwendig, die Mechanismen wie Batteriealterung und thermisches Durchgehen eingehend zu untersuchen. Auf der anderen Seite gibt es große Herausforderungen bei der Erforschung einer genauen Zustandsschätzung, einschließlich intelligentem Laden, Schnellladen, Wärmemanagement und Verlängerung der Nutzungsdauer.

Für ein Datenmanagement ist daher die Integration neuer Technologien wie Digitaler Zwillinge (DT) und Künstlicher Intelligenz in das BMS unentbehrlich, ebenso wie der Einsatz von Edge und Cloud Computing. Die Vision von ENERGETIC umfasst nicht nur die Überwachung und Prognose der Restnutzungsdauer einer Lithium-Ionen-Batterie mit einem digitalen Zwilling, sondern auch die Diagnose und damit die Untersuchung der Gründe für die Degradation mittels erklärbarer KI-Modelle. Dies beinhaltet die Entwicklung neuer Sensortechnologien, die Kombination und Validierung von multiphysikalischen und datengesteuerten Modellen, die Informationsfusion durch künstliche Intelligenz, Echtzeittests und die Entwicklung intelligenter digitaler Zwillinge.

Das IEEM der HKA entwickelt im Rahmen des europäischen Projekts eine Hardware-Abstraktionsschicht-Plattform zur Erfassung von realen und neu-entwickelten Sensordaten und simuliert den Energiebedarf in der ersten Lebensphase während verschiedener Fahrzyklen.