Batteriesysteme

Batteriemanagementsystem

BMS eines Elektrofahrrads

Für den sicheren Betrieb von Elektrospeichern in mobilen und stationären Anwendungen sind kompakte und multifunktionelle Batteriemanagementsysteme (BMS) unverzichtbar. Sie ermitteln nicht nur die Strom-, Spannungs- und Temperaturwerte einzelner Zellen, sondern überwachen zusätzlich deren Grenzen, um eine lange Lebensdauer der Zellen zur gewährleisten. Aus den Messdaten lassen sich zudem Informationen wie z. B. Ladezustand und Reichweite berechnen.

Das vom Fraunhofer IVI entwickelte BMS erfüllt diese Funktionen und lässt sich für einzelne Batteriezellen über mehrere Module bis hin zu großen Speicherbanken anwenden.

 

Funktionsumfang

BMS-Slave eines mobilen 38kWh Speichers

  • BMS-Platine für 12 in Reihe geschaltete Zellen pro Platine, mehrere Platinen verschaltbar für weitere Zellen
  • mikrocontrollergestützte Datenerfassung von Spannung, Strom und Temperatur je Zelle
  • Strom- und Spannungsmessung im Intervall <10 ms möglich, Integration von Impedanzmessung bis 10 kHz optional
  • passives Balancing (aktives Balancing in Entwicklung)
  • Schnittstellen: CAN, RS232, Bluetooth
  • galvanische Trennungen zwischen Batteriezellen und Mikrocontroller und Mikrocontroller und CAN-Interface zur Erhöhung der Sicherheit
  • hohe EMV-Störfestigkeit, einsetzbar im direkten Umfeld schaltender Inverter • geringe Stromaufnahme bei ausgeschaltetem BMS (max. ±250 nA je Zelle)
  • Genauigkeit Spannungsmessung: ±100 µV im Bereich von 0-5 V
  • Genauigkeit Temperaturmessung: ±0,5 °C
  • hochgenaue zellmodellgestützte Bestimmung des Ladezustandes (SoC)
  • Berechnung von maximal zulässigem Lade- und Entladestrom (SoF) sowie Lade- und Entladeleistung
  • Berechnung von batterieschonendem Ladestrom und -spannung (CC/CV)

Leistungsangebot

  • Anpassung des BMS in Form und Funktion entsprechend Ihrer Anwendung, bspw. die Integration in einen definierten Bauraum oder die Erweiterung auf aktives Balancing
  • Softwareerweiterungen hinsichtlich Energiemanagementfunktionen, weiterer Ein-/Ausgänge, Schnittstellen, Zellanzahl, Zelltyp, höhere Messgeschwindigkeit oder Messgenauigkeit
  • Implementierung fortschrittlicher SoC-Algoritmen

Referenzen

  • AutoTram® Extra Grand
  • Elektrofahrrad VeloCité