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UniZuB-„Universeller Zustandsschätzer für Hochvoltbatterien auf Basis der digitalen Plattform Battery Cloud“

UniZuB
Testen von Lithium-Ionen Akkumulatoren am Institut für Elektromobilität

Das Gesamtziel der Projektidee „UniZuB“ besteht aus der Entwicklung, Testung und Optimierung einer soft- und hardwaretechnischen Lösung zur Gesundheitsbewertung (State of Health; SOH) von Hochvoltbatterien (HV-Batterien), die auf computergestützten Simulationen sowie praktischen Versuchen basiert und im Feld angewendet und getestet wird.  

Der zu entwickelnde Zustandsschätzer (im Weiteren auch Diagnosetool oder Batterietester genannt) wird im Projektzeitraum von drei Jahren kooperativ und anwendungsorientiert mit Partnern aus Industrie und Forschung und weiteren Anspruchsgruppen u. a. durch Nutzung der experimentellen, transdisziplinären Design Thinking Methode durchgeführt. Mit der AVL DiTEST GmbH (AVL) als Entwickler von Messequipment für HV-Systeme und der Zweidenker GmbH (2D), die sich u. a. auf Cloud-Lösungen spezialisiert hat, sind zwei starke Industriepartner an dem Projekt beteiligt, die großes Interesse an der Entwicklung eines Diagnosetools für die Zustandsschätzung von HV-Batterien besitzen. Darüber hinaus ist die Kenntnis über den Gesundheitszustand von HV-Batterien für die AWG Abfallwirtschaftsgesellschaft mbH Wuppertal (AWG) als zukünftiger Anwender des Diagnosetools sehr relevant im Kontext der Entscheidungsfindung „Second-Life vs. Recycling“ bei Verwertungsbetrieben. Auf Basis der Ergebnisse werden mittels eines standardisierten „Blueprints“ Handlungsempfehlungen für Autoverwertungsbetriebe ausgesprochen. Dieser Aspekt ist besonders wichtig im Hinblick auf die steigenden Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen. Die industrielle Entwicklung wird begleitet durch die Forschungsarbeit der drei beteiligten akademischen Partner: Institut für Elektromobilität (IfE, Hochschule Bochum), Neue Effizienz gGmbH (NEF, An-Institut der Bergischen Universität Wuppertal), Lehrstuhl für Elektromobilität und Energiespeichersystem (EES, Bergische Universität Wuppertal). Des Weiteren liefern die Ergebnisse aus UniZuB hilfreiche Impulse für den rechtlich erforderlichen Zustandsbericht für HV-Batterien vor einem Transport. Vor diesem Hintergrund verfolgt das Projekt folgende Ziele: 

  • Entwicklung einer schnellen, zuverlässigen sowie adaptierbaren Analysemethodik für die Zustandsschätzung von HV-Batterien 

  • Entwicklung eines Demonstrators für ein universelles Schnelldiagnosegerät zur Zustandsschätzung von HV-Batterien (inkl. Machbarkeitsnachweis) 

  • Entwicklung von Cloud-Lösungen für die Speicherung von Labor-/Real-/Werkstattdaten 

  • Realisierung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette von HV-Batterien (Circular Economy) 

  • Wissens- und Technologietransfer hinsichtlich der Lebenszyklusbetrachtungen von HV-Batterien zur Entscheidungsfindung „Second-Life oder Recycling“ 

  • Entwicklung einer einheitlichen Systematik zur Gefährdungsbeurteilung für den Transport von Elektrofahrzeugen mit Abschleppwagen und das Batterierecycling bei Autoverwertungsbetrieben  

 

Das Konsortium des Verbundprojekts besteht aus: 

 

Laufzeit 11/2022 – 11/2025 

Förderung: BMBF – Förderinitiative „Batteriematerialien für zukünftige elektromobile, stationäre und weitere industrierelevante Anwendungen (Batterie 2020 Transfer)“ 

Projektleiter am Institut für Elektromobilität: Prof. Dr.-Ing. Friedbert Pautzke, Tobias Scholz, M.Sc. 

 

 

Wissenschaftliche Veröffentlichungen:

Scholz T., Pautzke F., Schmuelling B., “Experimental Analysis of a Lithium-Ion Battery Pack after Long Service Life in a Conventional Electric Vehicle Considering Second-Life Applications”, 33st European Safety and Reliability Conference, Southampton, England, 3.-8. September (Full Paper accepted)

A.Popp., Fechter H., Schmuelling B., Scholz T., Kremzow-Tennie S., Pautzke F., “Challenges in the real world evaluation of traction batteries at the end of their first life”, 33st European Safety and Reliability Conference, Southampton, England, 3.-8. September (Full Paper accepted)

M. Dullau, T. Scholz, S. Kremzow-Tennie, F. Pautzke, B. Schmuelling „In-Situ State of Health Analysis and Simulation of Electric Vehicle Battery Packs using Conventional Charging Infrastructure “, The 6th International Conference on Electrical Engineering and Green Energy, Grimstadt, Norway, 6.-9. Juni, 2023, (In Press)

Das Projekt in den Medien:

28.04.2023

binder-world.com

„CASE STUDY: UNIVERSITÄT WUPPERTAL-Forschungsprojekt des Lehrstuhls für Elektromobilität und Energiespeichersysteme an der Bergischen Universität Wuppertal beschäftigt sich mit nachhaltigem Batterierecycling“

https://www.binder-world.com/de-de/wissen/detail/case-study-uni-wuppertal

 

19.12.2022

wuppertaler-rundschau.de

„Bergische Uni: Neues Labor für Umgang mit Hochvoltbatterien“

https://www.wuppertaler-rundschau.de/lokales/bergische-uni-wuppertal-forschung-zu-hochleistungsbatterien_aid-81623257

 

16.12.2022

electrive.net:

„Neues Batterielabor an Bergischer Universität Wuppertal“

https://www.electrive.net/2022/12/16/neues-batterielabor-an-bergischer-universitaet-wuppertal/

 

15.12.2022

awg-wuppertal.de

„Uni und AWG wollen Umgang mit Hochvoltbatterien sicherer machen -

Elektro-Mobilität: Das AWG-Autorecycling ist als Kooperationspartner am Projekt "UniZub"beteiligt.“

https://awg-wuppertal.de/ueber-uns/aktuelles/artikel/bergische-uni-eroeffnet-neues-labor-fuer-den-umgang-mit-hochvoltbatterien.html

 

15.12.2022

www.uni-wuppertal.de

Bergische Uni eröffnet neues Labor für den Umgang mit Hochvoltbatterien

https://www.uni-wuppertal.de/de/news/detail/bergische-uni-eroeffnet-neues-labor-fuer-den-umgang-mit-hochvoltbatterien/

 

16.11.2022

www.hochschule-bochum.de

„Batterietester- Forschungsprojekt „UniZuB“ soll wichtiges Instrument für die Elektromobilitäts-Wirtschaft realisieren“

https://www.hochschule-bochum.de/aktuelles/n/batterietester/