FP – Entwicklung einer „Drop-Out-Schaltung“ zur Überbrückung von Batteriemodulen in Second-Life-Anwendungen

Die Weiterverwendung von Batterien nach ihrem ersten Lebenszyklus als Second-Life-Batterien bietet eine nachhaltige Lösung zur Ressourcenschonung. Trotz reduzierter Kapazität verfügen sie über eine signifikante Restleistung und eignen sich für den Einsatz in stationären Speichersystemen. Allerdings führt die natürliche Alterung zu Kapazitätsverlusten und unterschiedlichen Ladezuständen, wodurch innerhalb eines
Batteriestrangs eine hohe Heterogenität entstehen kann. Eine effiziente Nutzung erfordert daher eine adaptive Steuerung, die einzelne Module gezielt zu- oder abschalten kann.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, wird in vorliegender Arbeit eine „Drop-Out-Schaltung“ entwickelt, die eine flexible Überbrückung einzelner 24V-Batteriemodule innerhalb eines Batteriestrangs ermöglicht. Hierzu werden zunächst die relevanten Betriebsbedingungen analysiert und die Vor- und Nachteile von mechanischen und Halbleiterschaltern bei bestimmten Einsatzszenarien gegenübergestellt. Auf Basis dieser Analyse soll eine Lösung konzipiert und umgesetzt werden. Zudem ist eine geeignete Ansteuerschaltung zu entwickelt, die eine sichere Überbrückung ohne Kurzschlüsse gewährleistet. Ergänzend dazu erfolgt die Integration einer Kommunikationsschnittstelle zur Steuerung und Überwachung der Schaltung.

Bearbeiter: Malte Wegers

Betreuer: Oliver Grau 

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März