BA/FP – Evaluierung geeigneter Ultraschall-Sensoren/Aktoren für den Einsatz in Batterie-Management-Systemen

Die Schätzung des Gesundheitszustands (SOH) einer Batterie basiert in bisherigen Batterie-Management-Systemen auf extern gemessenen Daten (Zellspannung, Temperatur und Strom), allerdings sind Indikatoren für den inneren Zustand bereits Gegenstand aktueller Forschung. Einen vielversprechenden Ansatz liefert dabei die Ultraschallanalyse, welche bereits als zerstörungsfreies Prüfverfahren in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik etabliert ist.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit sollen daher zunächst Vorversuche zur Analyse und Evaluierung geeigneter Piezo-Elemente durchgeführt werden. Unter Ausnutzung des Piezo-Effekts und des inversen Piezo-Effekts können die Piezo-Elemente sowohl als Sensoren als auch als Aktoren verwendet werden. Die konkrete Aufgabenstellung umfasst dabei folgende Punkte:

• Aufbau eines Prüfstands zum Test am Markt erhältlicher Piezo-Sensoren/Aktoren
• Auslegung bzw. Entwicklung einer Sende- und Ausleseschaltung
• Als Prüfkörper dient zunächst ein Werkstoffverbund bekannten Aufbaus, um mit Hilfe von Literaturwerten präzise die Ultraschall-Geschwindigkeit im Voraus berechnen zu können
• Ziel ist, die gemessenen Sensor-Signale aufzuzeichnen, wissenschaftlich auszuwerten (Signallaufzeit und Amplitude) und mit den erwarteten Ergebnissen (aus Literaturwerten berechnet) zu vergleichen
• Evaluation, welche Piezo- Sensoren/Aktoren für weitere Untersuchungen am besten geeignet sind

Betreuer:  Lars Schmidt (FhG-IISB)

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Frühest möglicher Beginn: sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März