UniZuB – Universeller Zustandsschätzer für Hochvoltbatterien auf Basis der digitalen Plattform Battery Cloud

Abstract

Im Verbundprojekt "UniZuB - Universeller Zustandsschätzer für Hochvoltbatterien auf Basis der digitalen Plattform Battery Cloud" wurde eine praxistaugliche, herstellerunabhängige Methode zur schnellen Bewertung des Gesundheitszustands (State of Health, SOH) von Traktionsbatterien in Elektrofahrzeugen entwickelt. Ziel war eine Diagnose ohne Demontage der Batterie, um Anwendungen in Werkstatt, Bewertung bei Händlern und Gutachtern, Second-Life und Recycling zu ermöglichen. Hierfür wurden umfassende Mess- und Analysearbeiten auf Fahrzeug-, Modul- und Zellebene durchgeführt. Die gewonnenen Daten aus Laborversuchen dienten zur Entwicklung von Batteriemodellen und Simulationsansätzen und wurden um Diagnosealgorithmen auf Fahrzeugebene erweitert. Insbesondere konnten daraus relevante Daten wie die Restkapazität, der Innenwiderstand und ein voraussichtliches Alterungsverhalten der Batterien abgeleitet werden. Zentrales Ergebnis ist das UniZuB-Diagnosetool als funktionsfähiger cloudbasierter Demonstrator, der Fahrzeugdaten über Diagnoseschnittstellen erfasst, automatisiert auswertet und mit Referenzdaten abgleicht. Dadurch kann der SOH innerhalb weniger Minuten bestimmt sowie eine Prognose der weiteren Alterung auf Basis von Nutzungsdaten erstellt werden. Als Gesamtlösung werden also Fahrzeugdaten zunächst mittels eines OBD-Loggers ausgelesen. Diese werden sodann an die Battery Cloud gesendet, die wiederum das Diagnoseergebnis - basierend auf einem Vergleich mit Labor- und Simulationsdaten - herausgibt. Neben der technischen Entwicklung wurden auch Verwertungs- und Transferstrategien erarbeitet. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für weiterführende Forschungsprojekte, Werkstattanwendungen und Schulungskonzepte sowie für die Weiterentwicklung skalierbarer Diagnosesysteme. Insgesamt leistet UniZuB einen wesentlichen Beitrag zur transparenten Batteriebewertung und zur Förderung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft im Bereich der Elektromobilität.