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9. Batteriemanagementsyteme (BMS)

Als Batteriemanagementsystem (BMS) werden in der Regel alle Systeme von der einfachen Schutzbeschaltung einer einzelnen Zelle bis hin zur hochkomplexen Hochvoltsystemelektronik bezeichnet. Die eigentlichen Grundfunktionen, welche für einen sicheren Betrieb einer Lithium-Ionen-Batterie notwendig sind, lassen sich zunächst in folgenden Punkten zusammenfassen:

  • Überwachung der Batteriespannung
  • Überwachung der Einzelzellenspannungen
  • Überwachung des Lade- und Entladestroms
  • Überwachung der Zellentemperaturen
  • Balancierung (Balancing) der Zellen
  • Schaltelemente zur Unterbrechung von Ladung und Entladung

Über die reine Messfunktion hinaus muss bzw. soll die Intelligenz des BMS folgende Schritte beinhalten:

  • Monitoring (Überwachung, s. o.)
  • Bewertung
  • Steuerung (z. B. das begrenzen von Strömen und das Balancing)*
  • Intervention (z. B. Abschaltung, wenn der Betriebszustand nicht sicher ist)
  • Ermittlung des Ladezustands (SOC)
  • Ermittlung der Restlebensdauer (soweit dies möglich ist)

*Kann entfallen, sofern Intervention gegeben ist

Alle anderen Funktionen von BMS sind optional und nicht zwingend zum sicheren Betrieb einer Batterie notwendig. Diese kann man zusammenfassen in:

  • Kommunikation
  • Data Storage
  • Visualisierung

Nachfolgende Darstellung zeigt die optionalen und notwendigen Aufgaben eines BMS:

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