Als Batteriemanagementsystem (BMS) werden in der Regel alle Systeme von der einfachen Schutzbeschaltung einer einzelnen Zelle bis hin zur hochkomplexen Hochvoltsystemelektronik bezeichnet. Die eigentlichen Schutzfunktionen, welche für einen sicheren Betrieb einer Lithium-Ionen-Batterie notwendig sind, lassen sich zunächst in folgenden Punkten zusammenfassen:
- Überwachung der Batteriespannung
-> SICHERHEIT - Überwachung der Einzelzellenspannungen
Keine Überladung, keine Tiefentladung
->SICHERHEIT - Überwachung des Lade- und Entladestroms
Keine Überbelastung
-> LEBENSDAUER
Kein Kurzschluss
-> SICHERHEIT - Überwachung der Zellentemperaturen
-> SICHERHEIT - Balancierung (Balancing) der Zellen
-> KAPAZITÄTSAUSNUTZUNG - Schaltelemente zur Unterbrechung von Ladung und Entladung
-> SICHERHEIT
Über die reine Messfunktion hinaus muss bzw. soll die Intelligenz des BMS folgends beinhalten:
- Monitoring (Überwachung, s. o.)
- Bewertung
-> SICHERHEIT
-> LEBENSDAUER - Steuerung (z. B. das begrenzen von Strömen und das Balancing)
-> KAPAZITÄTSAUSNUTZUNG
-> LEBENSDAUER - Intervention (z. B. Abschaltung, wenn der Betriebszustand nicht sicher ist)
-> SICHERHEIT - Ermittlung des Ladezustands (SOC)
-> INFORMATION - Ermittlung der Restlebensdauer, bzw. des sogenannten SOH (state of health)
-> INFORMATION
Alle anderen Funktionen von BMS sind optional und nicht zwingend zum sicheren Betrieb einer Batterie notwendig. Diese kann man zusammenfassen in:
- Kommunikation
Wie z. B. CAN, I²C (SM-Bus), RS 232 und RS 485, sowie ggf. Bluetooth, Zigbee, Wifi und LAN - Data Storage
Energieinformationen, Fehler, Ereignisse etc. - Visualisierung
In aller Regel Displays
Die Funktionalitäten eines Batteriemanagementsystems reichen von absolut notwendigen („must have“) Funktionalitäten – im Kern dargestellt – bis hin zu reinen „nice to have“ Funktionalitäten
