Batteriemanagement

Leistungsportfolio

Im Bereich Batteriemanagement beschäftigen wir uns mit Technologien und Systemen zum sicheren Betrieb sowie zur Überwachung und Diagnose von Energiespeichern

Unser Leistungsportfolio:

  • Batteriemanagement-Systeme mit unterschiedlichen Funktionen
  • Algorithmen für Batteriemanagement-Systeme zur Bestimmung des Lade- und Gesundheitszustands von Batterien
  • Tests von Batteriemanagement-Systemen und Batterien mit einem professionellen Batterie-Testsystem
  • Monitoring-Algorithmus mit extrem niedrigem Eigenstromverbrauch
  • Batteriemanagement-ASIC für Mikrobatterien
  • Kundenspezifische Neu- und Anpassungsentwicklung von Hardware und Software
  • Technologie und Machbarkeitsstudien

Unser Angebot

Aktuell bieten wir im Bereich Batteriemanagement folgende Systeme zur Überwachung von komplexen Batteriesystemen an:

FlexBMS: Flexibles Batteriemanagement-System mit aktiver Zellsymmetrierung

FlexBMS
© Foto Fraunhofer IIS/ Heiko Wörrlein

Flexibles Batteriemanagement-System mit aktiver Zellsymmetrierung

Das neu entwickelte flexible Batteriemanagementsystem des Fraunhofer IIS kann nicht nur aktiv Ladungsunterschiede ausgleichen, somit die Gesamtkapazität des Systems voll nutzen und die Alterung reduzieren, sondern erlaubt zudem eine beliebige Serien- bzw. Parallelverschaltung von einzelnen Zellen und ganzen Batteriemodulen.
Ein minimales Elektronikmodul an jeder Zelle erfasst die Zellparameter und steuert auch die aktive Symmetrierung zum Ladungsausgleich zwischen den Zellen. Durch eine optimierte Buskommunikation und die integrierte Strom- und Temperaturmessung wird der Verkabelungsaufwand zwischen den Zellen minimiert.

BMS-ACB1: Batteriemanagement-System mit aktiver Zellsymmetrierung für mehrzellige Systeme

BMS-ACB1: Batteriemanagement-System mit aktiver Zellsymmetrierung für mehrzellige Systeme
© Foto Fraunhofer IIS

BMS-ACB1: Batteriemanagement-System mit aktiver Zellsymmetrierung für mehrzellige Systeme

Wenn mehrere Lithium-Zellen seriell verschaltet werden, kann es zu Asymmetrien bei den Ladezuständen der Zellen kommen, die sich negativ auf die Gesamtkapazität des Systems auswirkt. Das BMS-ACB1 verfügt über aktive Zellsymmetrierungsschaltungen, um die Ladezustände der Zellen auf gleichem  Niveau zu halten und so die Effizienz des Systems zu optimieren.
Dabei wird die Energie der höher geladenen Speicherzellen zunächst in einer Spule zwischengespeichert, um sie dann in Zellen mit geringerem Energiehaushalt zu laden. So geht kaum Energie verloren. Dadurch steigt auch die Lebenszeit der einzelnen Batteriezellen.

BMS-PCB1: Batteriemanagement-System mit passiver Zellsymmetrierung

BMS-PCB1: Batteriemanagement-System mit passiver Zellsymmetrierung
© Foto Fraunhofer IIS

BMS-PCB1: Batteriemanagement-System mit passiver Zellsymmetrierung

Das BMS-PCB1 beinhaltet passive Zellsymmetrierung, Temperatur- und Spannungsmessung für 12 Li-Zellen auf einer Platine. Über CAN-Bus kann das Batteriemanagement-System mit  einer Systemsteuerung (z.B. Fahrzeugsteuergerät) kommunizieren und so kritische Informationen wie den Lade- und Alterungszustand des Batteriesystems zur Verfügung stellen.  Es ist isoliert oder als Teil eines komplexen Gesamtsystems einsetzbar.