Uni Kiel entwickelt Kommunikationssystem für Batteriezellen
Das Konzept fußt nach Angaben der Kieler Universität darauf, Messdaten aus dem Inneren einer Batteriezelle über die bereits vorhandenen Stromanschlüsse zu übertragen. Zusätzliche Kommunikationsleitungen sind dafür nicht erforderlich. Stattdessen nutze das System die Leistungselektronik, die den Lade- und Entladevorgang der Batterie ohnehin steuert, heißt es. Das Forscherteam bezeichnet sein Projekt deshalb als „sprechende Batterie“. Sie übermittelt die Informationen über ihren Zustand selbst nach außen. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Communications Engineering“ veröffentlicht.
Bislang werden Temperaturen in Batteriesystemen meist nur an der Außenseite der Zellen gemessen. Kritische Veränderungen wie steigende Temperaturen oder die Bildung von Gasen entstehen jedoch häufig erst im Zellinneren. Zwar lassen sich dort grundsätzlich Sensoren integrieren, diese benötigen bisher jedoch zusätzliche Elektronik und Datenleitungen, die Platz beanspruchen und die Konstruktion komplexer machen. Das Kieler Forschungsteam hat dafür einen kompakten elektronischen Schaltkreis direkt in die Batteriezelle integriert. Dieser digitalisiert die Messwerte eines Temperatursensors und überträgt sie über dieselben Anschlüsse, die auch zum Laden und Entladen der Batterie genutzt werden. Nach einer ersten Kostenabschätzung könnte das Verfahren gegenüber konventionellen Lösungen mit separaten Sensorleitungen rund 35 Prozent günstiger ausfallen.
Nach den Angaben des Forschungsteams eignet sich das Kommunikationsprinzip nicht nur für Temperatursensoren. Künftig könnten auf dieselbe Weise auch Druck-, Gas- oder weitere Sensoren Informationen aus dem Zellinneren übermitteln. Langfristig sehen die Entwickler Einsatzmöglichkeiten in Elektrofahrzeugen, stationären Batteriespeichern sowie in Anwendungen der Wind- und Solarenergie. Darüber hinaus soll das Verfahren helfen, neue Batteriematerialien und Zellkonzepte schneller zu erforschen und weiterzuentwickeln.
1 Kommentar