Batterie-Zellensensoren mit drahtloser Kommunikation und verteilter Signalverarbeitung

Abstract

Es werden Batterie-Zellensensoren vorgestellt, die in Batteriezellen montiert werden und Messwerte drahtlos an ein Batteriesteuergerät versenden. Für vielzellige Lithium-Ionen-Batterien im 48-Volt-Bordnetz sowie für die Antriebsbatterien von Hybrid- und vollelektrischen Fahrzeugen bietet die drahtlose Nahbereichs-Kommunikation einige Vorteile wie Potentialtrennung, Robustheit und geringere Kosten. Durch ein spezialisiertes Übertragungsprotokoll wird es möglich, die Messung des Batteriestroms und der Zellenspannungen auf eine Mikrosekunde genau zu synchronisieren. Damit können hochdynamische Ereignisse erfasst oder eine elektrochemische Impedanzspektroskopie durchgeführt werden, die sehr detailreiche Aussagen über den Zustand jeder Zelle erlaubt. Insbesondere sind elektrochemische Alterungseffekte zu erkennen.