Serienbatteriepacks neigen aufgrund uneinheitlicher Einzelzellcharakteristika zu Überladung und Tiefentladung, weshalb effiziente Technologien zur elektrischen Signalsdetektion und In-situ-Reparatur erforderlich sind. Unter den bestehenden aktiven Ausgleichslösungen sind kapazitive Detektionsschaltungen aufgrund ihrer kompakten Struktur und niedrigen Kosten ein Forschungsschwerpunkt, jedoch sind traditionelle Lösungen durch die Verteilung der anfänglichen elektrischen Signale eingeschränkt. Zur Überwindung dieses technischen Engpasses schlägt diese Arbeit eine Methode zur elektrischen Signaldetektion und In-situ-Reparatur basierend auf dem Bus-LC-Resonanzprinzip vor. Durch die Etablierung eines Resonanzbetriebsmodus wird eine effiziente Energieumwandlung ohne komplexe Steuerungsalgorithmen erreicht. Die Arbeit erläutert systematisch die Topologiedesigns der Resonanzschaltung, den Arbeitsmechanismus und die Energieübertragungseigenschaften. Durch den Aufbau von Simulationsmodellen mit sechs, acht und zehn Batterien zeigen Simulationen und experimentelle Ergebnisse, dass der Reparaturmechanismus die Detektion und Reparatur von Signals jeglicher Batteriezahl unterstützt, wobei die Reparaturgeschwindigkeit unabhängig von der Anzahl der seriell geschalteten Batterien ist. Dadurch werden signifikante Vorteile hinsichtlich Energieumwandlungseffizienz und Systemrobustheit erzielt, was einen neuen technischen Weg für das Balancemanagement von Batteriepacks bietet.

Serienbatteriepacks;Elektrische Signaldetektion;In-situ-Reparatur;LC-Resonanz;Reparaturmechanismus