PROGRAMM 2020

Mittels spektraler Untersuchungen wurde eine Referenzierungsmöglichkeit bei der Bestimmung des Ladezustands gefunden, um unerwünschte Quereinflüsse zu reduzieren. Weiterhin wurde die Elektrodenkinetik der Lithium-Ionen-Interkalation mit bildauswertenden Methoden eingehend untersucht. Separate Lichtleitfasern wurden sowohl in die Graphit-Anode als auch in die Lithiumeisenphosphat-Kathode innerhalb einer Batteriezelle eingebracht und deren Verhalten damit parallel beobachtet. Diese komplementären Informationen unterstützen das Batteriemanagement und erhöhen die Betriebssicherheit.

Für den Einsatz in der Abgas- und Umgebungsüberwachung von Brennstoffzellen in Elektro-Fahrzeugen werden Entwicklungsergebnisse zu einem neuartigen applikationsspezifischen feuchtekompensierten H₂-Sensorsystem vorgestellt. Dieses Sensorsystem basiert auf dem Semicon^®-Verfahren, das durch die Kombination eines selektiven Metalloxid-Halbleitergassensors und eines Wärmeleitfähigkeitsdetektors sowie einer zu integrierenden Signalvorverarbeitung diversitäre Redundanz ermöglicht. Damit werden applikationsspezifische H₂-Sensorsysteme mit breitem Messbereich sowie hoher Sensitivität, Selektivität, Stabilität und Sicherheit realisierbar, die insbesondere für sicherheitsrelevante Applikationen im Automobil geeignet sind.

In Folge der Verschärfung der gesetzlichen Abgasnormen wurden für direkteinspritzende Benzinmotoren Partikelfilter notwendig. Zur Beladungsüberwachung können aufgrund stark unterschiedlicher Rahmenbedingungen die aus Dieselmotoren bekannten Systeme, wie dem Differenzdrucksensor, nur eingeschränkt übernommen werden. Ein hochfrequenzbasiertes Verfahren koppelt mittels Antennen elektromagnetische Wellen in das Filtergehäuse ein, deren Ausbreitungsverhalten durch die dielektrischen Eigenschaften des eingelagerten Rußes beeinflusst wird. Hierdurch kann bei Auswertung von Transmissionsdämpfung oder Resonanzfrequenzen die Rußbeladung direkt detektiert werden.