Verlängerung der Batterielebensdauer um bis zu 52 % mit einem intelligenten BMS-Algorithmus

Eine lange Batterielebensdauer kann nur erreicht werden, wenn alle Zellen innerhalb eines Batteriesystems nahezu identisch arbeiten. Dies ist genau der Punkt, an dem ETA-Leveling ein Algorithmus für das Batteriemanagementsystem (BMS), der Unterschiede in der Zelleffizienz frühzeitig ausgleicht und so die Gesamtlebensdauer von Batteriesystemen erheblich verlängert.

PEM-Bewegung und BENNING CMS-Technologie haben gemeinsam ein Matlab-basiertes Software-Modell entwickelt, das eine nahtlose Integration dieses Algorithmus in industrielle BMS-Lösungen ermöglicht - ohne zusätzliche Hardware, langwierige Entwicklungszyklen oder Änderungen an sicherheitskritischen Systemkomponenten.

Die Herausforderung: Ungleichmäßige Alterung der Batteriezellen

Batteriesysteme altern nie gleichmäßig. Selbst während der ersten Ladezyklen treten minimale Unterschiede im Wirkungsgrad der einzelnen Zellen auf, die durch Fertigungstoleranzen, Temperaturschwankungen oder ungleichmäßige Belastung durch die BMS-Hardware verursacht werden. Mit der Zeit führen diese Diskrepanzen zu einer zunehmenden Divergenz des Ladezustands (State of Charge, SoC) zwischen den Zellen. Herkömmliche Ausgleichsmethoden können diesen Prozess nur teilweise korrigieren. Das Ergebnis: vorzeitige Zellalterung, reduzierte nutzbare Kapazität und erhöhte service oder Austauschkosten.

Die Lösung: ETA-Leveling setzt bei der Ursache an

ETA-Leveling greift früher und wirksamer ein: Der Algorithmus berücksichtigt die tatsächliche physikalische Ursache des Zell-Drifts – die individuellen Wirkungsgrade der Zellen. So verhindert er von Beginn an das Auseinanderdriften der Ladezustände und gleicht Effizienzunterschiede auf Systemebene aus. „Mit ETA-Leveling stellen wir sicher, dass Batteriezellen über viele Ladezyklen hinweg ihre Leistungsfähigkeit behalten. Damit wird die Lebensdauer kompletter Batteriesysteme signifikant verlängert um bis zu 52 %“, betont Frederik Fuchs, Geschäftsführer von Benning CMS Technologie. Selbst bei Batterien, die für den Einsatz im Automotive-Bereich nicht mehr ausreichend sind, kann der Algorithmus Zellen wieder angleichen, Kapazitätsverluste reduzieren und so Second-Life-Anwendungen wirtschaftlich attraktiv machen. 

Skalierbare Innovation für den Einsatz in der Industrie

Eine der Hauptaufgaben von PEM Motion ist es, innovative Technologien schnell, sicher und effizient zur Industriereife zu bringen. Daher wurde ETA-Leveling so konzipiert, dass es für BMS-Hersteller so zugänglich und praktisch wie möglich ist.

"Innovationen sollten keine theoretischen Konzepte mit begrenzter Anwendbarkeit bleiben. Sie müssen einen praktischen, skalierbaren und wirtschaftlichen Wert für die Industrie liefern", erklärt Carl Richter, Director bei PEM Motion.

In Zusammenarbeit mit Benning hat PEM Motion ein Matlab-basiertes Softwaremodell entwickelt, mit dem ETA-Leveling schnell und effizient in industrielle BMS-Lösungen integriert werden kann, ohne dass Hardwareänderungen, zusätzliche Entwicklungszeit oder Eingriffe in sicherheitskritische Systemarchitekturen erforderlich sind.

Leistungsstarke Funktionen für Simulation und Validierung

Neben der direkten Implementierung bietet das Softwaremodell auch eine robuste und leistungsfähige Simulationsumgebung. Dies ermöglicht es BMS-Herstellern und Batterieentwicklern, den Algorithmus unter realistischen Bedingungen zu testen, seine Auswirkungen auf Lebensdauer, Zellbalance und Kapazität zu bewerten und Entscheidungen auf der Grundlage zuverlässiger, datengestützter Erkenntnisse zu treffen.

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Erschließen Sie das volle Potenzial Ihrer Batteriesysteme

Mit seiner umfassenden Erfahrung in der Entwicklung, Anpassung und Optimierung von Batteriemanagementsystemen unterstützt PEM Motion Unternehmen bei der Entwicklung intelligenter, leistungsstarker BMS-Architekturen - vom Konzept und der Modellierung bis zur Validierung und industriellen Integration. Weitere Informationen finden Sie auf unserer BMS Solutions Seite.

Wenn Sie die Effizienz und Langlebigkeit Ihrer Batteriesysteme verbessern möchten oder herausfinden wollen, wie ETA-Leveling in Ihre BMS-Lösungen integriert werden kann, nehmen Sie Kontakt mit unseren Experten bei PEM Motion, um Ihren individuellen Entwicklungsbedarf zu besprechen.