Foto: © Bosch
Die Batterien zählen zu den teuersten Komponenten des Elektroautos. Von ihnen hängt einiges ab und sie sind zugleich hinsichtlich ihrer Leistung und Lebensdauer abhängig von zahlreichen Faktoren. Kein Wunder, dass ihnen Hersteller und Forscher viel Aufmerksamkeit widmen. Die Robert Bosch GmbH entwickelte nun Cloud-Dienste, die mit ihrer Schwarmintelligenz positive Auswirkungen auf die Batterien zeigen.
Echtzeit-Analyse in der Cloud für verlässliche Akku-Prognose
Rund acht bis zehn Jahre und 500 bis 1.000 Ladezyklen – so bewerten Experten die Lebensdauer moderner Batterien mit Lithium-Ionen-Technik. Meistens wird eine Laufleistung zwischen 100.000 bis 160.000 Kilometer garantiert. Nutzt man dagegen häufiger die Schnellladefunktion, benötigt man viele Ladezyklen, fährt man sein Elektroauto eher sportlich und setzt die Batterien sehr hohen oder niedrigen Temperaturen aus, bedeutet das Stress für die Akkus und reduziert zugleich ihre Lebensdauer. Bosch hat dafür nun datenbasierte Services und smarte Softwarefunktionen entwickelt. Diese analysieren in der Cloud stetig den Zustand der Batterie. Die für die Batterie relevanten Daten, dazu zählen die Temperatur der Umgebung und das Ladeverhalten, gelangen in Echtzeit in die Cloud. Zugleich ist die Software darauf programmiert, Stressauslöser für die Batterien zu erkennen und ihnen entgegen zu wirken. Das funktioniert auf Basis von Algorithmen, die durch ein maschinelles Lernverfahren generiert werden.
Neu daran ist, laut Herstellerangaben, die verlässliche Prognose über die noch verbleibende Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit der Akkus. Bosch verspricht sich davon, die Alltagstauglichkeit von Elektromobilität weiter zu erhöhen. Darüber hinaus nutzen die smarten Software-Funktionen das sogenannte Schwarm-Prinzip. Die verwendeten Algorithmen werten nicht nur die Daten eines einzelnen Elektroautos aus, sondern einer gesamten Fahrzeugflotte. Diese Schwarmintelligenz sei der Schlüssel, noch mehr Stressfaktoren für die Fahrzeug-Akkus schneller zu erkennen, so der Hersteller.
Gilt auch für Akkus: Weniger Stress – Längere Lebensdauer
Alle Daten rund um den aktuellen Zustand der Batterie sind relevant für Bosch. Mit ihnen sehen sich die Produktentwickler in der Lage, die Batterien vor dem Altern zu schützen. Beispielsweise ein voll aufgeladener Akku altert bei besonders hohen oder niedrigen Temperaturen schneller. Lädt man ihn dagegen nicht ganz voll, sondern reduziert den Ladestand um wenige Prozentpunkte, schütze das vor ungewolltem Verschleiß. Die Cloud-Dienste von Bosch sind deshalb so programmiert, dass sie eine Vollladung der Akkus verhindern. Auch ein Fehler in der Batterie oder gar ein Defekt könne schneller erkannt werden. Denn der Fahrer oder Flottenbetreiber erhalte sofort einen Hinweis. Dadurch entsteht die Möglichkeit, die Batterie in der Werkstatt zu reparieren, bevor sie so geschädigt ist, dass sie nicht weiter eingesetzt werden kann, oder ganz ausfällt.
Auch das Laden eines Elektroautos kann dazu führen, dass in den Zellen der Batterie dauerhaft Verluste bei Leistung und Kapazität entstehen. Abhilfe soll eine smarte Software schaffen. Sie berechnet in der Cloud eine individuelle Ladekurve für jeden einzelnen Ladevorgang. Dabei spielt es keine Rolle, ob man das Elektroauto zu Hause oder unterwegs auflädt. Die Software sorgt dafür, dass die Batterie immer nur die optimale Leistung „tankt“. Das soll zugleich die Zellen schonen und vor frühzeitiger Alterung schützen. Die Firma Bosch will mit ihren Entwicklungen das klassische Batteriemanagement-System im Fahrzeug ergänzen. Darüber hinaus ist geplant, Automobilherstellern künftig innovative Ladestrategien anzubieten, welche die aktuell verfügbaren Verfahren ergänzen.
Ein neues Schnellladeverfahren soll die Ladezeit verkürzen – ohne den Akku dabei zu schädigen. Auch die komfortable Standardladung, die länger dauert, will Bosch so optimieren, dass ebenfalls der Akku geschont wird und damit insbesondere Kapazität und Lebensdauer. Das soll durch die Steuerung von Strom und Spannung beim Aufladen gelingen. Damit plant der Hersteller über die bisher verfügbaren Apps mit Ladetimer hinauszugehen, mit denen E-Autos zeitgesteuert und möglichst netzausgleichend geladen werden.
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