MA – Weiterentwicklung Batteriemanagementsystem (BMS) für Bordnetzbatterien in Schienenfahrzeugen

Weiterentwicklung eines Batteriemanagementsystems (BMS) für Bordnetzbatterien in Schienenfahrzeugen

In der Bahntechnik werden Batteriespeicher eingesetzt, die einerseits zur Pufferung von Hochlastphasen und andererseits der Versorgung von Systemen im Abstellbetrieb, z.B. Dieselgenerator starten oder Sicherstellung von Beleuchtungsfunktionen, dienen. Um die Erfüllung aller kritischen Aufgaben der Batterien gewährleisten zu können, muss das Batteriesystem eine sehr hohe Verfügbarkeit aufweisen. Dazu muss der Fahrzeugsteuerung der Zustand der Batterien zu jedem Zeitpunkt zwingend bekannt sein, um bspw. Wartungshinweise geben oder andere Aktionen initiieren zu können.

Im Rahmen der Masterarbeit soll ein existierendes und grundsätzlich funktionierendes HW-Frontend derart weiterentwickelt werden, dass ein vollständiges prototypisches BMS unter Laborbedingungen getestet und Batterieparameter ermittelt werden können.

Ausgehend von einer Literaturrecherche sind verschiedene SOC/SOH-Algorithmen für Pb-Batterien mit Blick auf die konkreten Anwendungsanforderungen und eine Implementierbarkeit auf einem Mikrocontroller zu bewerten. Die vielversprechendsten Algorithmen sind zu implementieren und zu verifizieren. Dazu sind umfassende Charakterisierungsmessungen an Batterien mit unterschiedlichem Alterungszustand und bei unterschiedlichen Temperaturen durchzuführen. Die Ergebnisse sind umfassend zu dokumentieren und in der Ausarbeitung eingehend zu diskutieren.

Bearbeiter: Christoph Weigand

Betreuer: Dr. Hannes Nordmann (Siemens Mobility)

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März