Alterungsprädikation von Lithium-Ionen-Batterien auf Basis von Bordnetzströmen

  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 11/2022
  • Betreuung:

    Dipl.-Ing. Alexis Kalk, Simon Kugler

  • Bearbeitung:Jonas Sutter

Aufgabenbeschreibung

Hintergrund

Die Porsche AG setzt zur Gewichtsoptimierung von Fahrzeugen im 12V Energiebordnetz Lithium Ionen Batterien ein (LiFePO).
Im Fehlerfall der Sekundärenergiequelle (Generator/DCDC) muss die 12V LiFePO Batterie dazu in der Lage sein alle sicherheitsrelevanten Verbraucher für einen definierten Zeitraum, weiterhin mit Energie zu versorgen.
Sollte die Batterie aufgrund ihres Alterungszustandes nicht mehr dazu in der Lage sein das Bordnetz im Fehlerfall mit ausreichend Energie zu versorgen, dann ist dies dem Fahrer durch eine Warnmeldung im Kombiinstrument prädikativ anzuzeigen.

Zielsetzung

Ziel der Masterarbeit ist es, einen bestehenden Alterungsalgorithmus-Ansatz mit Hilfe von Prüfstands- und Fahrzeugmessungen zu validieren und zu optimieren.

Aufgaben

Es sollen fahrzeugnahe Messdaten gewonnen werden, mit deren Hilfe zuerst eine Analyse der Boardnetzströme stattfinden soll, um festzustellen, welche dieser sich am besten für eine Alterungsmessung eigenen. Anschließend soll ein bestehender Alterungsalgorithmus auf Basis eines Kalman-Filters evaluiert und optimiert werden, um einen guten Schätzwert des Alterungszustandes der Batterie zu erhalten.