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16 Trend Guide Stromversorgung & Power Management 2020 www markttechnik de Power Management Die Fraunhofer-Gesellschaft definiert das Batteriemanagementsystem folgendermaßen »Für die Funktionsweise und optimale Nutzung sowie die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Batteriesystems ist das Batterie-Managementsystem BMS von zentraler Rolle Die exakte Bestimmung des Ladezustandes SOC State of Charge und des Alterungszustandes SOH State of Health der einzelnen Zellen durch das BMS gewährleistet beispielsweise zum einen dass die maximale Ladekapazität des Batteriesystems ausgeschöpft und zum anderen ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit garantiert wird Das BMS ist somit die zentrale Intelligenz des Batteriesystems und wichtiges Element von reichweitenoptimierten Elektrofahrzeugen « Das BMS übernimmt also eine wichtige Rolle und auch wenn derzeit die Lithium-IonenBatterien Li-Ion die geläufige Batterietechnik ist sind die Anforderungsprofile an das BMS trotzdem vielfältig Denn E-Mobilität fängt bei reinen E-Fahrzeugen an und endet bei den Hybridvarianten Voll-Plugin Mildhybrid und Mikrohybrid Bei batteriebetriebenen Fahrzeugen gibt es Modelle die mit einer Batteriekapazität von gut 35 kWh ausgestattet sind die Teslas Taycans dieser Welt wiederum kommen auf eine Kapazität von bis zu 100 kWh Die diversen Hybridmodelle vergrößern die Spannweite denn die Batteriekapazitäten liegen bei diesen Fahrzeugtypen noch deutlich unter denen der reinen E-Fahrzeuge Dazu kommt noch eine Vielzahl von Ladetechniken Da die Ladezeit das Produkt aus Batteriekapazität des Fahrzeugs und Ladeleistung der Ladestation ist braucht ein E-Fahrzeug mit großer Batterie andere Ansätze zum Laden als ein kleines E-Fahrzeug das zur Not auch noch an der Steckdose zuhause Leistung von zirka 3 7 kW geladen werden kann Dementsprechend gibt es Ladestationen an denen mit Wechselspannung und welche an denen mit Gleichspannung Schnellladen geladen wird Die Ladeleistung reicht von 3 5 kW Steckdose zuhause bis 350 kW wobei im Forschungsprojekt FastCharge auch schon mit 450 kW gearbeitet wurde Uwe Bröckelmann Field Technical Director EMEA bei Analog Devices bestätigt »Heutige Fahrzeugbatterien weisen in der Tat eine große Vielfalt auf aber haben auch einige Gemeinsamkeiten So werden beispielsweise im Wesentlichen nur 2-Zell-Chemien in Fahrzeugen eingesetzt Die Spannungen für Traktionsbatterien reichen allerdings von 48 bis 800 Vund vor allem die Anzahl der Zellen die zusammen in einem Modul platziert werden unterscheidet sich deutlich zwischen den Fahrzeugherstellern « Die Halbleiterhersteller die in diesem Bereich aktiv sind entwickeln nicht für jedes Anforderungsprofil einen eigenen IC Vielmehr setzen alle Halbleiterhersteller auf Flexibilität sodass die ICs möglichst viele Anwendungsfälle abdecken zu können Carlo M Ciaramelletti Executive Business Manager für Battery Management Systems in der Automotive Business Unit von Maxim liefert die einfache BeBatteriemanagementsystem 1 Flexibilität ist ein Muss E-Mobilität umfasst nicht nur ein sehr breites Spektrum verschiedener Fahrzeugmodelle sondern auch unterschiedliche Ladekonzepte Batterien etc Dementsprechend unterschiedlich fallen die Anforderungsprofile für das Batteriemanagement aus Niall Lyne Renesas Electronics Mit der Ausweitung des Schwerpunkts auf das Lebenszyklusmanagement und die Garantie von Batterie-Packs wird es immer wichtiger die LebensdauerMessgenauigkeit des Batteriemanagement-ICs anzugeben Andreas Schlapka NXP Semiconductors Je genauer und synchroner Spannung und Strom über die Fahrzeuglebensdauer gemessen werden können desto weniger Sicherheitsspielraum ist erforderlich was zu einer zusätzlichen Reichweite führt