{"id":5014,"date":"2020-10-12T10:15:16","date_gmt":"2020-10-12T15:15:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.arbin.com\/?p=5014"},"modified":"2023-02-20T09:39:01","modified_gmt":"2023-02-20T15:39:01","slug":"warum-ist-ein-batteriemanagementsystem-wichtig","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/warum-ist-ein-batteriemanagementsystem-wichtig-html","title":{"rendered":"Warum ist ein Batteriemanagementsystem wichtig?"},"content":{"rendered":"
\"Arbin-Batterietestger\u00e4te\"<\/figure>\n\n\n\n

Ein Batteriemanagementsystem erm\u00f6glicht die \u00dcberwachung einzelner Zellen in einem Batteriesatz. Da die Zellen zusammenarbeiten, um Energie an die Last abzugeben, ist es entscheidend, die Stabilit\u00e4t des gesamten Pakets zu erhalten.<\/span><\/p>\n\n\n\n

An dieser Stelle kommt ein Batteriemanagementsystem (BMS) ins Spiel. Ein BMS erm\u00f6glicht die st\u00e4ndige \u00dcberwachung, Erfassung und \u00dcbermittlung von Informationen an eine externe Schnittstelle, \u00fcber die der Benutzer den Status jeder einzelnen Zelle und den Zustand des Batteriesatzes als Ganzes beobachten kann. Das BMS \u00fcberwacht und verwaltet einen Batteriesatz, um <\/span>die Batterie vor Sch\u00e4den zu sch\u00fctzen, ihre Lebensdauer zu verl\u00e4ngern und sie innerhalb ihrer Sicherheitsgrenzen zu betreiben.<\/a><\/strong> Diese Funktionen sind der Schl\u00fcssel zu Effizienz, Zuverl\u00e4ssigkeit und Sicherheit. <\/span><\/p>\n\n\n\n

Was misst ein BMS?<\/b><\/p>\n\n\n\n

Ein BMS kann verschiedene Werte messen, wie zum Beispiel <\/span>Strom, Spannung, Temperatur und Coulombzahl<\/a><\/strong>.<\/strong> Anhand dieser Messungen kann das System den Zustand der Batterie beurteilen und den Betrieb nach Bedarf anpassen, um das Paket zu sch\u00fctzen. <\/span><\/p>\n\n\n\n

So kann beispielsweise ein Abfall der Zellenspannung bei einer bestimmten Last auf einen Anstieg des Innenwiderstands hinweisen. Dies kann dann auf Austrocknung, Korrosion, Plattentrennung oder andere Diagnosen hinweisen. <\/span><\/p>\n\n\n\n

Ein pl\u00f6tzlicher Temperaturanstieg in einer Zelle k\u00f6nnte auf die M\u00f6glichkeit eines thermischen Durchgehens im gesamten Batteriesatz hinweisen. Das BMS k\u00f6nnte dann den Energiefluss stoppen und den Nutzer auf ein m\u00f6gliches Problem aufmerksam machen, damit es einged\u00e4mmt werden kann, bevor es au\u00dfer Kontrolle ger\u00e4t.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Die Coulomb-Z\u00e4hlung kann helfen, die verf\u00fcgbare Kapazit\u00e4t einer Batterie zu sch\u00e4tzen. Dazu wird die Energiemenge gemessen, die w\u00e4hrend der Lade-\/Entladezyklen aus der Batterie austritt und in sie eintritt. Eine Abnahme der Coulombzahl w\u00e4hrend eines vollen Zyklus im Vergleich zu einer neuen Batteriezelle deutet auf eine Abnahme der Batteriekapazit\u00e4t hin.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Welche Indikatoren k\u00f6nnen mit einem BMS abgeleitet werden?<\/b><\/p>\n\n\n\n

Ladezustand (State of Charge, SoC) und Gesundheitszustand (State of Health, SoH) sind wichtige Indikatoren f\u00fcr die Bewertung der Nutzbarkeit und der F\u00e4higkeiten einer Batterie. Zusammen liefern SoC und SoH einen Funktionszustand, einen \u00dcberblick \u00fcber die Batterie und die F\u00e4higkeiten des Pakets als Ganzes.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Der Ladezustand ist wahrscheinlich das einfachste und gebr\u00e4uchlichste Ma\u00df, das einem begegnet. Die Prozents\u00e4tze des Akkus auf Handys oder Laptops sind die Ladezust\u00e4nde. Unter <\/span>Batterien f\u00fcr Elektrofahrzeuge<\/a><\/strong>,<\/strong> Der SoC wird verwendet, um die verbleibende Reichweite des Fahrzeugs zu ermitteln, bevor es wieder aufgeladen werden muss. Dies allein ist jedoch kein Indikator f\u00fcr den Gesamtzustand der Batterie. Der SoC-Wert kann zwar die kurzfristige Kapazit\u00e4t der Batterie anzeigen - also wie viel Energie noch vorhanden ist -, aber er kann nicht die tats\u00e4chliche Kapazit\u00e4t der Batteriezelle oder des Batteriepakets angeben. Die Kapazit\u00e4t einer Zelle nimmt mit dem Alter ab. Auch wenn der SoC-Wert 100% anzeigt, ist die tats\u00e4chliche Kapazit\u00e4t nach einer gewissen Zeit wahrscheinlich geringer.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Nichtsdestotrotz ist SoC immer noch ein wichtiges Ma\u00df f\u00fcr die Verwaltung von Batterien. So muss beispielsweise der SoC der einzelnen Zellen in der Batteriekette bekannt sein, um die Last gleichm\u00e4\u00dfig auf die Zellen innerhalb des Pakets zu verteilen.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Erg\u00e4nzend zum SoC misst der State of Health die langfristigen F\u00e4higkeiten des Akkupacks. Unter Ber\u00fccksichtigung von Ladeakzeptanz, Innenwiderstand, Spannung und Selbstentladung ist der SoH eine Sch\u00e4tzung, wie lange eine Batterie noch optimal arbeiten kann. Er wird in der Regel an einer frischen Batteriezelle gemessen, um R\u00fcckschl\u00fcsse auf die Position der Zelle in ihrem Lebenszyklus zu ziehen. <\/span><\/p>\n\n\n\n

Es gibt keine Standardparameter zur Angabe des SoH-Wertes, da dieser von der Funktion und den Anwendungen der Batteriezelle abh\u00e4ngt. Verschiedene Parameter wie der Zellwiderstand oder die Selbstentladung k\u00f6nnen individuell gewichtet werden, um den Gesamt-SoH zu bewerten.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Da der SoH-Wert in der Regel an einer neuen Zelle gemessen wird, muss das BMS Aufzeichnungen \u00fcber die Anfangsbedingungen der Batterie und ein Protokoll der Messungen w\u00e4hrend des gesamten Lebenszyklus der Batterie f\u00fchren, um eine genauere Aussage \u00fcber den Zustand der Batterie treffen zu k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Warum ist ein BMS wichtig?<\/b><\/p>\n\n\n\n

Ein BMS ist nicht nur wichtig f\u00fcr die Anzeige des Zustands einer Batterie, sondern dient auch dem Schutz der Batterie w\u00e4hrend des Betriebs. <\/span><\/p>\n\n\n\n

Jede Batteriezelle und -chemie hat einen Spannungs-, Temperatur- und Strombereich, innerhalb dessen sie sicher betrieben werden kann. Wenn eine Zelle diese Bereiche unter- oder \u00fcberschreitet, kann dies durch das BMS erkannt und kontrolliert werden. Lithium zum Beispiel ist eine hochreaktive Substanz; daher sollte das BMS jede Lithiumzelle \u00fcberwachen, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der vordefinierten Grenzen arbeitet. So bleibt die Batterie sicher und wird langfristig geschont.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Ein weiteres wichtiges Sicherheitsmerkmal eines BMS ist der Zellenausgleich. Die einzelnen Zellen in einem Akkupack arbeiten nicht gleichm\u00e4\u00dfig. Eine Zelle kann schw\u00e4cher oder st\u00e4rker sein als die andere und schneller geladen oder entladen werden als andere in der Kette. Ohne einen angemessenen Ausgleich kann dies den Zustand des gesamten Pakets beeintr\u00e4chtigen. Wenn eine Zelle einen Kurzschluss verursacht oder ausf\u00e4llt, beeintr\u00e4chtigt dies die Stabilit\u00e4t des gesamten Akkus. Der Zellenausgleich gleicht die Ladung zwischen den einzelnen Zellen auf der Grundlage der Leistungsf\u00e4higkeit jeder Zelle aus. Das BMS hilft dabei, die von jeder Zelle in der Kette geforderte Ladung zu \u00fcberwachen und zu steuern, um sicherzustellen, dass die SoC gleichm\u00e4\u00dfig verteilt bleibt. <\/span><\/p>\n\n\n\n

Die Rolle eines BMS bei der Batteriepr\u00fcfung <\/b><\/p>\n\n\n\n

Ein BMS spielt eine Schl\u00fcsselrolle bei <\/span>Pr\u00fcfung von Akkupacks<\/a><\/strong> zur \u00dcberwachung des Status jeder einzelnen Zelle und ihres Betriebs mit dem Pack als Ganzes. Es kann helfen, Fehler und Schw\u00e4chen einer Zelle innerhalb des Pakets zu erkennen und besser zu \u00fcberwachen, wie sich Strom, Spannung, Temperatur und andere Parameter w\u00e4hrend des Pr\u00fcfprozesses ver\u00e4ndern. SoC und SoH sind wichtige Indikatoren bei der Pr\u00fcfung, um zu sehen, wie sich die Batterie w\u00e4hrend der Lade-\/Entladezyklen verh\u00e4lt. Gut <\/span>Batteriepr\u00fcfsoftware<\/a><\/strong> wird in der Lage sein, diese Statistiken mit externen Schnittstellen zu kommunizieren, um den Forschern einen guten Einblick in die Funktionsweise des Batteriepacks zu geben.<\/span><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A battery management system allows users to monitor individual cells within a battery pack. As cells work together to release energy to the load, it is crucial to maintain stability throughout the whole pack. This is where a battery management system (BMS) comes into play. A BMS allows for constant monitoring, gathering, and communicating information […]<\/p>","protected":false},"author":6,"featured_media":930,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","inline_featured_image":false,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[115],"tags":[259,262,263],"class_list":["post-5014","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industry-news","tag-battery-management-system","tag-state-of-charge","tag-state-of-health"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5014","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5014"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5014\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/930"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5014"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5014"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5014"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}