Im Rahmen der 27. IEEE-Tagung Methods and Models in Automation and Robotics, welche vom 22.-25. August im polnischen Międzyzdroje stattfand, wurde der von Frau M.Sc. Marit Lahme verfasste Beitrag “Online Identification of the Open-Circuit Voltage Characteristic of Lithium-Ion Batteries with a Contractor-Based Procedure” mit dem Young Author Best Paper Award ausgezeichnet. Mit ihrem Beitrag setzte sich Frau Lahme, die seit April 2022 als Wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Verteilte Regelung in vernetzten Systemen tätig ist, gegen 22 weitere Einreichungen durch. Die entscheidenden Kriterien für die Auszeichnung waren die Erstautorenschaft des Beitrags sowie eine exzellente Bewertung durch das internationale Programmkomitee in allen den folgenden drei Kategorien: Begutachtung der wissenschaftlichen Qualität des Artikels, der Präsentation sowie der anschließenden Fachdiskussion. Das gesamte Team der Abteilung Verteilte Regelung in vernetzten Systemen gratuliert Frau Lahme herzlich zu diesem Erfolg!
Der von Frau Lahme im fachlichen Track „Modellbildung, Identifikation, Simulation“ eingereichte Beitrag “Online Identification of the Open-Circuit Voltage Characteristic of Lithium-Ion Batteries with a Contractor-Based Procedure” behandelt die methodische Erweiterung einer intervallbasierten Routine zur Identifikation der Leerlaufspannungskennlinie von Lithium-Ionen Batterien um einen Contractor-Ansatz. Das Ziel dieser Arbeit ist es, das dynamische Verhalten einer Batteriezelle trotz Unsicherheiten in den Messungen möglichst gut zu modellieren, wobei der entwickelte Identifikationsansatz in-situ auf Basis der im Nominalbetrieb von Batterien vorliegenden Strom- und Spannungsmessungen in Batteriemanagementsystemen umsetzbar sein soll. Hierbei findet der neuartige Identifikationsansatz unter anderem Anwendung, um die einzelnen Batteriezellen eines Batteriepacks sicher und effizient zu laden und deren Ladezustände auszugleichen. Mit Hilfe der identifizierten Leerlaufspannungskennlinie lassen sich Faktoren berücksichtigen, die das dynamische Verhalten der einzelnen Batteriezellen beeinflussen. Dies sind zum Beispiel irreversible Alterungserscheinungen und reversible Temperatureinflüsse. Die Identifikationsroutine in diesem Artikel basiert auf Methoden der Intervallarithmetik. Das Identifikationsergebnis konnte mit Hilfe des Contractor-Ansatzes signifikant gegenüber früheren Arbeiten verbessert werden.
Im Forschungsfokus der Abteilung Verteilte Regelung in vernetzten Systemen stellt dieses Verfahren einen wesentlichen Bestandteil zur Entwicklung modellbasierter Verfahren zur Zustandsschätzung, Alterungserkennung und Fehlerdiagnose sowie zur effizienten Regelung und Implementierung von Ladestrategien und Batteriemanagementsystemen dar. Neben der methodischen Entwicklung ist die experimentelle Validierung dieser Verfahren an eigenen Prüfständen der Abteilung, wie dem 16-Kanal-Lade-/Entladetester 17216M-10-6 der Fa. Chroma, ein integraler Bestandteil der Forschung.