Im Zuge des wachsenden Einsatzes von Batteriespeichern – von Heimspeichern bis zur Elektromobilität – gewinnt eine präzise und effiziente Zustandsdiagnose zunehmend an Bedeutung. Ein vielversprechender Ansatz ist die schnelle, breitbandige Bestimmung der Batterieimpedanz mittels pseudozufälliger Binärsequenzen (PRBS) anstelle der zeitaufwendigen Elektroimpedanzspektroskopie (EIS). Aus der durch pulsförmige Stromanregung gewonnenen frequenzabhängigen Impedanz lassen sich Ladezustand (SoC) und Gesundheitszustand (SoH) ableiten, was die Basis für intelligente Energiemanagement- und Ladestrategien bildet.
Im Rahmen dieser Masterarbeit soll hierfür ein PRBS-basiertes Messsystem entwickelt, implementiert und hinsichtlich seiner Eignung zur Zustandsdiagnose von Batteriespeichern untersucht werden. Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung eines modularen PRBS-Messsystems, welches für verschiedene Spannungslevels genutzt werden kann. Der Messbereich soll bis in den mHz-Bereich reichen und es sollen unterschiedliche Anregungsverfahren implementiert werden. Um auch längere Messungen zur Anregung niedriger Frequenzen realisieren zu können, sind Anregungsverfahren anzustreben, welche den Ladezustand nicht ändern (keine Netto-Ladung aus der Batterie). Zur Verifikation kann ein Vergleich mit EIS-Messungen herangezogen werden. Am Ende soll mit dem Messsystem die Impedanz einer Batteriezelle unter verschiedenen Umwelteinflüssen bestimmt werden.
Betreuer: Moritz Bosch, Raffael Schwanninger
Für Studienfächer: EEI, Mechatronik
Frühest möglicher Beginn: sofort
Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März