Smart Mobility Systems

Prof. Sangyoung Park PhD hat seit dem 16. Oktober 2018 die Juniorprofessur "Smart Mobility Systems" an der Technischen Universität Berlin und dem ECDF inne. Der in Daegu, Korea, geborene und aufgewachsene Sangyoung Park studierte und promovierte in Elektrotechnik und Informatik an der Seoul National University.

Seine Forschung befasste sich mit dem Energiestatus und dem Energieverbrauch batteriebetriebener mobiler Systeme – sogenannter Embedded Systems – wie Smartphones, Tablets und auch Elektrofahrzeugen. Energieverbrauch und -status wirken sich nicht nur direkt auf die Benutzerfreundlichkeit aus, sondern auch auf die Nutzungsdauer und Lebensdauer von Embedded-Geräten. "Meine Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung von Ansätzen auf Systemebene oder Managementsystemen zur Messung, Analyse und Bilanzierung des Energieverbrauchs", sagt er. Unter anderem entwickelte er im Rahmen seiner Promotion ein Ein-Mann-Elektrofahrzeug, an dem er wichtige Batterieparameter wie Spannung, Temperatur oder Ladung überwachte. Sein Ziel war es, solche Parameter mit geeigneter Software optimal zu verwalten. "Eine Autobatterie besteht heute aus Hunderten von Einzelzellen (meist Lithium-Ionen-Batterien), die in Reihe geschaltet sind. Wenn bestimmte Batteriezellen zu schnell heiß oder kalt werden oder sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entladen, hat das einen großen Einfluss auf ihre Lebensdauer. Fällt jedoch eine einzelne Batteriezelle aus, wirkt sich das wiederum auf das Gesamtsystem aus", sagt Professor Park. "Es geht also darum, alle Parameter für jede Batteriezelle einzeln zu überwachen und so optimal wie möglich auszugleichen." In diesem Zusammenhang untersuchte er nicht nur das Management von Lithium-Ionen-Batterien, sondern auch sogenannte hybride Energiespeichersysteme, die beispielsweise aus einer Lithium-Ionen-Batterie und einem Superkondensator bestehen.

Im Jahr 2014 wechselte Park als Postdoc nach München. "Deutschland ist international bekannt für seine Automobilindustrie, deshalb wollte ich hier meine Forschung zu Batteriesystemen fortsetzen."

"Unter anderem an der Technischen Universität München habe ich in Zusammenarbeit mit Google im Bereich des Energiemanagements für Smartphones gearbeitet. Ziel war es, den Energieverbrauch des Telefonbrowsers zu reduzieren. Dies kann stark davon beeinflusst werden, wie ein Smartphone genutzt wird. Wir untersuchten auch die Parameter, die am Alterungsprozess der Batterie beteiligt sind. Eine Möglichkeit, die Alterung der Batterie zu beeinflussen, ist die so genannte Ausgleichsstrategie. Dabei wird Energie von einer Batteriezelle auf eine andere übertragen, um Ladungsunterschiede auszugleichen. Mein Forschungsziel war es, solche Energieübertragungen zu koordinieren, um eine maximale Effizienz und minimale Auswirkungen zu erzielen und so die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.

An der TU Berlin wird sich seine Forschung in Richtung Mobilität selbst bewegen, wie der Name seiner neuen Forschungsgruppe "Smart Mobility Systems" vermuten lässt. Sein besonderes Interesse gilt den neuen Möglichkeiten, die die "Fahrzeuganbindung" bietet. "Die direkte Kommunikation zwischen autonomen Fahrzeugen ermöglicht es, sie so zu steuern, wie es kein menschlicher Fahrer oder gar isolierte autonome Fahrzeuge können. Ich werde zahlreiche Szenarien für die Steuerung von vernetzten Fahrzeugen untersuchen, bei denen die Vernetzung ihre Energieeffizienz, ihren Verkehrsfluss und ihre Sicherheit verbessern könnte".

In der Zwischenzeit wird er sich weiter mit der Systemarchitektur im Bereich Energiemanagement beschäftigen und so eine Art Brücke zwischen Konstrukteuren und Softwareentwicklern schlagen. "Auf der einen Seite untersuche ich eine Vielzahl von Energiespeichersystemen in Elektrofahrzeugen. So sollen die Komponenten - Brennstoffzellen, Superkondensatoren oder auch Lithium-Ionen-Batterien – miteinander verbunden und gemeinsam verwaltet werden. Auch hier muss der Ladeinfrastruktur immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden – wie diese wiederum für maximale Effizienz und minimale Auswirkungen bei der Batterieladung ausgelegt sein muss." (kj)