Das Laden der Akkus von einem E-Bike dauert zwei bis vier Stunden. Besser: dauerte. Denn Wissenschaftler wollen nun die Batterien in den Pedelecs schnellladefähig machen, damit mehr Pendler vom Auto auf das Fahrrad umsteigen.
Das neue Schnellladesystem setzt dabei auf Lithiumzellen, die mit einem vergleichsweise starken Ladestrom von bis zu zehn Ampere gespeist werden. An normalen Haussteckdosen können sie mit 230 Volt in weniger als einer Stunde aufgeladen werden. Zudem setzt das Verfahren auf Lithiumzellen mit langer Lebensdauer. „Wir wollen ein Schnellladesystem für E-Bikes entwickeln, das kompakt und leistungsfähig ist, aber auch nutzer- und umweltfreundlich“, erklärt Nicolaus Lemmertz den Ansatz. Er ist Wissenschaftler am Elektrotechnischen Institut (ETI) des KIT und Leiter des Projektes.
Ladezustand und Gesamtzustand der Akkus
Darüber hinaus soll das Batteriemanagementsystem eine Diagnosefunktion bieten: Die während der Nutzung des E-Bikes gemessenen Daten werden über eine Internet-of-Things-Lösung (IoT) erfasst, analysiert und in einer Cloud gestreamt. Sie geben Aufschluss über den sogenannten State of Charge (SOC), den Ladezustand der Batterie, und den State of Health (SOH), das heißt ihren Gesamtzustand im Vergleich zu einem neuen Akku. Beide Kennwerte bedingen einander.
Die Datenauswertung soll den Herstellern und Nutzern grafisch aufbereitet zur Verfügung stehen. Innerhalb des Projektverbunds übernimmt das KIT unter anderem die Auswahl und Bewertung der infrage kommenden Lithiumzellen, die Lebensdaueruntersuchung ausgewählter Zellen sowie die Entwicklung des Schnellladeverfahrens und eines Diagnosesystems, das den SOC und SOH umfasst. Das Unternehmen Coboc befasst sich vor allem mit der Anforderungsanalyse und der Entwicklung des Betriebsmanagementsystems sowie der Implementierung des IoT-Systems und mit dem dazugehörigen Server Back End. Auch die Hardware und deren Integration ins Elektrofahrrad übernimmt die Firma. Das Projekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Es läuft noch bis Ende September 2021. (nhp)
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