Friedrich Emanuel Hust

Mercedes-Benz · E/E HV-battery

In this work, a physico-chemically motivated impedance-based and real-time capable lithium-ion battery model is introduced and parametrized according to cells from a Tesla Model S. The work is divided into three parts. In the first part, electrochemical properties of the cell are derived. The second part describes the deduction of a generic electri...

This work introduces a comprehensive modeling framework designed to simulate the electrical, thermal, and aging behavior of battery cells connected in various parallel and series configurations. By utilizing Monte Carlo simulation techniques, the framework is used to investigate the inherent variability in cell attributes, including initial capacit...

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hochvolt-Energiespeichers (10), welcher ein Hauptsteuergerät (12) und mehrere miteinander verschaltete Batteriezellen (12) umfasst, welche über zumindest eine Leitung (16) mit dem Hauptsteuergerät (12) verbunden sind und von welchen zumindest ein Teil mit einer jeweiligen Zellüberwachungseinr...

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung (10) zum Überwachen einer Batterie (12) eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Messeinrichtung (14) zum Messen eines elektrischen Parameters (16) entlang einer Stromschiene (18) der Batterie (12), wobei die Überwachungsvorrichtung (10) eine zur Messein...

This work introduces a comprehensive modeling framework designed to simulate the electrical, thermal, and aging behavior of battery cells connected in various parallel and series configurations. By utilizing Monte Carlo simulation techniques, the framework is used to investigate the inherent variability in cell attributes, including initial capacit...

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass - das Fahrzeug mindestens eine Kamera (1) mit einer Bild- stabilisierung (6) aufweist, die mittels mindestens eines Beschleunigungssensors (2) Schwankungen (SA) der Kamera (1) erkennt und basierend hierauf bildstabilisie- rende Maßnahmen einleitet...

Die Erfindung betrifft ein Verbin- dungsüberwachungsverfahren zur Überwachung des ord- nungsgemäßen Betriebs einer Verbindungsanordnung zwi- schen einem ersten Knoten (N1) und mindestens einem weiteren Knoten (N2 bis N5), die über eine Interlock-Schleife (100) ringförmig verbunden sind. Jedem Knoten (N1 bis N5) wird jeweils ein zur Bildung einer di...

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (3) zur Fahrtfreigabe eines Fahrzeugs (1) für einen Fahrer mittels einer Steuerungsvorrichtung (2). Wenn in dem Verfahren (3) eine Berührung des Lenkrads (6) festgestellt wird, erfolgt eine Identifikation des aktuellen Fahrers. Wenn der aktuelle Fahrer zur Fahrt berechtigt ist, wird eine Fahrtfreigabe für ein Ze...

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Öffnung eines Gehäuses (1) einer Batterie (2) für ein Fahrzeug, wobei ein Batteriemanagementsystem (3) in Abhängigkeit eines von zumindest einem in einem vom Gehäuse (1) umschlossenen Batterieinnenraum angeordneten Lichtsensor (4) nach der Detektion eines Lichteinfalls in den Batterieinnenrau...

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuseelement, mit einem Deckel, welcher relativ zu dem Gehäuseelement zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar ist, und mit wenigstens einem Verriegelungselement, mittels welchem der Deckel relativ zu dem Geh...

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (1) mit einem optischen Sensor (3) und einem Beschleunigungssensor (5), wobei die Sensorvorrichtung (1) zusätzlich einen Resonator (7) aufweist, wobei der Resonator (7) und der Beschleunigungssensor (5) derart angeordnet sind, dass der Resonator (7) den Beschleunigungssensor (5) in mindestens einer Rich...

Die Erfindung betrifft Batterie (1) mit wenigstens einem Zellmodul (11-16), umfassend wenigstens eine Einzelzelle, wobei das Zellmodul mit einem modulfesten Steuergerät (3) verbunden ist. Die erfindungsgemäße Batterie (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass das modulfeste Steuergerät (3) elektrisch unlösbar mit einem Identifikationsgeber verbunden ist...

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (2) zum Übertragen von Daten in einer Fahrzeugbatterie (1). Die Fahrzeugbatterie (1) umfasst eine Nachverarbeitungseinheit (5) und wenigstens ein Batteriemodul (2) mit Batteriezellen (3) und einer Vorverarbeitungseinheit (4). In dem Verfahren erfasst die Vorverarbeitungseinheit (4) an dem Batteriemodul (2) perio...

(57) Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Traktionsbatterie für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei eine Mehrzahl von SlaveControllern (3) jeweils Zellspannungen einer Anzahl (N) von Batteriezellen (4) der Traktionsbatterie misst, wobei die Slave-Controller (3) jeweils drahtlos Daten, umfassend die Ze...

(57) Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft ein Batteriemodul (2) umfassend eine Mehrzahl von zu einem Zellblock (4) zusammengefassten Batterieeinzelzellen und eine elektrisch in diesem Zellblock (4) verbundene Überwachungselektronik (3), ferner umfassend einen volatilen, über die Überwachungselektronik (3) mit Leistung versorgtes Speicherelement...

(57) Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung (100), wenigstens umfassend ein Energieübertragungssystem (10) mit wenigstens einem Stecker (12, 14), und mit wenigstens einer mit dem Stecker (12, 14) korrespondierenden Buchse (16, 18), und ein Interlocksystem (30) mit wenigstens einem an dem Stecker (12, 14) angeo...

(57) Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung (1) für eine Batterie (29) eines batteriebetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Sicherungsvorrichtung (1) weist eine Grundvorrichtung (2) auf und kann eine Rückpositionierungseinheit (11) und eine Anti-Manipulationsvorrichtung (18) auf. Die Erfindung betrifft auch die Batterie (29) mi...

(57) Zusammenfassung: Die Erfindung betrifft ein System (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einer Sensoreinheit (3), die ein Gehäuse (4), einen Sensor (5) und ein Kommunikationsgateway (6) umfasst; mit einem Steuergerät (ECU), welches über eine Datenübertragungsstrecke (7) datenübertragend mit dem Sensor (5) verbunden ist; wobei das Kommunikationsga...

(57) Zusammenfassung: Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gehäuseöffnungsüberwachungsvorrichtung (1), die ein Gehäuse (2) hat, das ein erstes Gehäuseteil (4) und ein zweites Gehäuseteil (6) aufweist, mit einem am ersten Gehäuseteil (4) und am zweiten Gehäuseteil (6) angeordneten Energiewandler (8), der durch eine Relativbewegung (9) zwischen de...

One of the most important components of an electric vehicle is its energy storage system. Unfortunately, it has also proven to be the most expensive component, which is limiting the vehicle’s performance, for example range or power, for a given cost target. If higher spreads and poorer cell quality can be coped within the system, costs can be lower...

In this work, the inhomogeneous distribution of lithium on the electrodes of lithium-ion batteries is assessed by analyzing the voltage response in half-cells, full-cells, and parallel connected cells. A set of experiments has been conducted ranging from differential voltage analysis to voltage relaxation measurements and electrochemical impedance...

The importance of the graphite anode in lithium-ion batteries is recently recognized. It is used as an indicator of the state of health for the full cell [1,2]. The behavior of the anode can easily be observed because of its characteristic potential curve against lithium. This is due to the large plateau on the left hand and right hand side of grap...

Abstract In a parallel connection of batteries the linear relation of time and charge is lost. However, the voltage is one possible connection between the batteries and allows the comparison of the synchronicity of reactions. In this work 27 parallel connected specimen are slowly charged and discharged and the change in distribution of currents is...

Engineered a new device for measuring up to 30 batteries in sync ■ Results were shown for 27 cells from Tesla: □ Impedances from 3 kHz to 1 mHz at 15 °C □ From 100 % until 20 % state of charge □ A possible interpretation and causation of the impedance was introduced ■ Two specimen were compared: □ The aged cell showed □ Increase in ohmic resistance...

In this work a parametrization approach as well as the modelling of a physico-chemical impedance model are explained. Furthermore relaxation behavior on the full-cell and the half-cells are shown. Finally the validation of the parametrized model is presented. The main relaxation effect in the full-cell is caused by different graphite plateaus and i...

Modelling of batteries has become an important part in the design process of battery application. Especially for electric vehicles the design options can become very complex. To be able to make better design decisions, powerful modelling tools are necessary. However, one of the major drawbacks of complex models is the additional effort that is need...

Investigations were performed on a Tesla Model S battery module. Besides basic module data, distributions of weight, volume and cell capacity are presented as well as a comparison to other state of the art EV battery systems (namely form the Smart electric drive).

Several cells of a Tesla Model S Module after a usage of 25000 km are examined with respect to their electrical and thermal parameters. Also a short study on the influence of different currents during cycling is performed.

Batteries need to pass several stress tests before deployment. These tests can range in complexity from seconds (short-time electrochemical impedance spectroscopy) to several years during life time estimation tests. Several publications have shown that at the end of life, the behavior of specimens can drastically differ, even though initial measure...

This work investigates the low frequency behavior of nickel manganese cobalt based (NMC) lithium-ion batteries by applying different excitation signals (small and large signals). When utilizing time domain measurements with large signals, the results tend to show instabilities when transferred to the frequency domain. Distortion can be observed due...

This work presents a new approach for parameter identification of impedance based lithium ion battery models. The model is a complex physically motivated two particles model consisting of seven elements. In order to find the correct local optimum, the distribution of relaxation times of the measured signal is used in combination with a least square...

■ It is possible and recommended to use time domain pulses e.g. when setting an State of Charge before Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). □ Free additional information □ Can enhance EIS data ■ Recommendation for better results with Time Domain Measurement □ Compensation of capacitive behavior → easier processing (e.g. Distribution of Rel...

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) has been a reliable tool for parameterizing batteries. Using data gained from these spectra can be challenging due to the ambiguity. One possibility of interpretation is called Distribution of Relaxation Times (DRT) which approximates impedance spectra through an infinite number of RC elements. In this p...

Battery lifetime prognosis is a key requirement for successful market introduction of electric and hybrid vehicles. This work aims at the development of a lifetime prediction approach based on an aging model for lithium-ion batteries. A multivariable analysis of a detailed series of accelerated lifetime experiments representing typical operating co...

For a reliable integration of batteries into the vehicle, knowledge about battery behavior and especially the lifetime of the battery in the application is indispensible. This work aims at the development of a lifetime prediction approach based on an aging model for lithium-ion batteries. Extended accelerated lifetime tests are performed at differe...

Performance, safety and lifetime of Li-ion batteries are closely connected topics, which are strongly influenced by electrical and thermal inhomogeneities occurring during operation inside the system. These inhomogeneities might impact large-sized automotive cells over complete life cycles significantly; however current lifetime models are not able...

Performance, safety and lifetime of Li-ion batteries are closely connected topics, which are significantly influenced by electrical and thermal inhomogeneities occurring during operation inside the system. For R&D of battery packs it is a key issue to identify these inhomogeneities and to minimize the stress inside the cells by means of adequate ce...