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Thomas Günther von der Professur Mess- und Sensortechnik testet das neue Messsystem.
Steve Conrad

Thomas Günther von der Professur Mess- und Sensortechnik testet das neue Messsystem.

Wissenschaftlern vom Institut für Mess- und Sensortechnik der TU Chemnitz ist es gelungen, die Impedanzspektroskopie für die Batteriediagnose in Elektrofahrzeugen nutzbar zu machen. Mit Anlagen zur Impedanzspektroskopie lässt sich u.a. untersuchen, wie lange Batterien leistungsfähig sind. Die Neuerung: Die neue Technologie wurde durch die Forscher um ein Vielfaches verkleinert und dadurch auch preiswerter, sodass nun die Anwendung der Impedanzspektroskopie zur Batteriediagnose in Elektrofahrzeugen möglich wird.

Dies würde nach Angaben der Professur Mess- und Sensortechnik einen enormen Fortschritt bedeuten, da es eine regelmäßige Diagnose erlaubt, statt der bisherigen ungenauen Prognosen. Denn bisher werden im Labor Batterien vor ihrem Einsatz charakterisiert. Die für einen Batterietyp charakteristischen Daten werden im Batteriemanagementsystem hinterlegt und der Ladezustand sowie die verbleibende Lebensdauer anhand der vorab gespeicherten Daten prognostiziert - im Betrieb wird nicht neu gemessen. Unberücksichtigt bleiben auch Umweltbedingungen sowie das individuelle Verhalten jeder einzelnen Batterie.

Dies soll sich mit der Impedanzspektroskopie nun ändern. Thomas Günther von der Professur Mess- und Sensortechnik der TU Chemnitz: Das bisherige "Verfahren ist ungenau und wenig zuverlässig, deshalb werden vorsichtshalber mehr Batteriezellen ins Auto eingebaut, als man eigentlich brauchen würde. Die Ausnutzung der Batterien kann noch deutlich gesteigert werden." Die Impedanzspektroskopie dagegen ermögliche eine Diagnose während des Betriebs. "Sie soll im Rahmen des Ladevorgangs ablaufen und dauert nur fünf Minuten.", so Günther. Das handliche und preisgünstige System - die neue Hardware soll nur 10 Euro kosten - eigne sich für alle Batterietypen.

Wie funktioniert diese Technik? Bei der Impedanzspektroskopie wird die zu untersuchende Batterie mit einem variierenden Strom angeregt. Die sich einstellende Batteriespannung wird mit dem anregenden Strom zur Impedanz verrechnet, was Rückschlüsse auf das Innenleben der Batterie erlaubt. Die Neuentwicklung mache nun auch außerhalb des Labors die Messung für viele Frequenzen gleichzeig möglich, die Batterie ist dabei selbst die Stromquelle.

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