
Batteriemanagementsysteme
Eine Kombination aus einer Reihen- und einer Parallelschaltung ermöglicht eine größere Flexibilität zur Erreichung einer bestimmten Spannung und Leistung mit Standardbatterien. Durch die Parallelschaltung erhält man die benötigte Gesamtkapazität und durch die Serienschaltung die gewünschte höhere Betriebsspannung des Batteriespeichers.
Jede Serienschaltung von Batterie- oder UltraCap-Zellen kann nur so gut sein wie die schwächste Zelle. Mittels "Active Cell Balancing" oder " Passive Cell Balancing " können Abweichungen in einzelnen Zellen, Modulen oder ganzen Strings schon im Ansatz erkannt werden.
So wird jede Zelle dauerhaft im optimalen Bereich betrieben - ein wesentlicher Schlüssel für Sicherheit, bestmögliche Auslastung und lange Lebensdauer der Batterien.
Das übergeordnete "Batterie Management System" (BMS) organisiert optimalen Ausgleich für den gesamten Stack, indem es zuverlässig und präzise die wichtigsten Batteriezustände wie State of Health (SoH) und State of Charge (SoC) ermittelt. Außerdem steuert es die Hilfskomponenten und sorgt dafür, dass die Batteriezellen nicht über maximale und minimale Spannung gehen. BMS kommuniziert mit anderen Systemen, überstellt die Zellenwerte wie Zellenspannung, Zellentemperatur usw. und ermöglicht so die externe Diagnose. Diese Daten können an ein übergeordnetes Energiemanagement oder Ladegerät gemeldet werden - eine schonende und perfekt angepasste Ladestrategie.
Beide verfügbaren Varianten sind für alle gängigen Zell-Technologien geeignet:
- Die "Active Cell Balancing" Technologie überträgt überschüssige Ladung weitgehend verlustfrei aktiv von einer Zelle in die andere. Schwache Zellen im Stack erhalten aktive Unterstützung - die gesamte Batterie kann besser ausgenutzt werden.
- Das simplere "Passive Cell Balancing“ bietet ähnlich guten Schutz der Zelle; die Anpassung fällt dabei etwas kostengünstiger aus durch dynamisches Ableiten von Ladungs-überschüssen.
Alle Parameter sind über Software konfigurierbar für jeden Anwendungsfall. Die Software zeigt den aktuellen Status der einzelnen Zelle umfassend bis zum Gesamtsystem an. Es erlaubt die Parametrierung des Speichers und beinhaltet einen Fehler- und Event-Log. Sämtliche Funktionen sind stationär oder mobil (remote) verfügbar.
Second-Life Batterien
In Elektrofahrzeugen werden die Batterien sehr schnell geladen und entladen, so dass bei Batterien, abhängig von den Arbeitsbedingungen, nach 5 - 7 Ladevorgängen etwa 80% der Anfangskapazität verbleibt. Das verkürzt zwar die maximale Reichweite, erlaubt aber noch die Nutzung der Batterien für andere Zwecke, z.B. als Speicher für erneuerbare Energien oder beim Netz-Engpass-Management.
Bei diesen Batterien kann die Zellenkapazität sehr unterschiedlich sein. Durch Balancing kann die maximale Restkapazität von Second-Life Batterien effektiv ausgenutzt werden.






