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MA – Batteriemanagementsystem für den Luftfahrtbereich

Entwicklung eines Batteriemanagementsystems für den Luftfahrtbereich

Batteriemanagementsysteme kommen in den verschiedensten Energiespeicherkonzepten zum Einsatz. Je nach Anwendung und den elektrochemischen Eigenschaften der Zellen werden unterschiedliche Anforderungen an die elektronischen Schaltungen gestellt. Vor allem bei der Verwendung von Lithium Akkumulatoren kommt dem Batteriemanagement eine herausragende Bedeutung zu. Ziel aller Überwachungssysteme ist die Steigerung der Zuverlässigkeit sowie die Erhöhung der Sicherheit und der Betriebsdauer des Energiespeichers.

Im Zuge dieser Arbeit wird ein Hardwarekonzept für ein Batteriemanagementsystem für den Energiespeicher eines Flugroboters entwickelt. Neben der Realisierung der Grundfunktionalitäten zum sicheren Laden und Entladen der Zellen werden in der Arbeit notwendige Maßnahmen zur Qualifizierung der Hardware für den Luftfahrtbereich näher beleuchtet. Zu Beginn wird eine Anforderungsanalyse erstellt und werden die projekt-spezifischen Randbedingungen definiert. Weiterhin wird untersucht, welche schaltungstechnischen Maß-nahmen nötig sind, um eine Hardwarezertifizierung für den Luftfahrtbereich zu erlangen. Im nächsten Schritt wird aus der Anforderungsanalyse die Systemtopologie der Hardware abgeleitet. Dazu wird ein bestehendes System validiert und der grundsätzliche Aufbau des zu implementierenden Batteriemanagementsystems vorgestellt. Die grundlegenden Funktionen werden zunächst mit ausgewählten Überwachungs-ICs realisiert. Darauf aufbauend werden ausgewählte Schaltungsbausteine nach den zuvor ermittelten Sicherheits- und Qualifizierungsrichtlinien entworfen. Auf Grundlage der Anforderungsanalyse und der daraus abgeleiteten Systemtopologie wird die Schaltung entworfen sowie die Hardware designt und aufgebaut. Abschließend wird die so entstandene Platine in Betrieb genommen und verifiziert.

Bearbeiter: Matthias Fuchs

Betreuer: Florian Hilpert (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761122; Email: Florian.Hilpert@iisb.fraunhofer.de;
Patrick Kanzler

Für Studienfächer: Mechatronik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März