Integration eines intelligenten BMS-Algorithmus

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

Eine lange Batterielebensdauer lässt sich nur dann erreichen, wenn alle Zellen innerhalb eines Batteriesystems nahezu identisch arbeiten. Genau hier kommt ETA-Leveling ins Spiel – ein Algorithmus des Batteriemanagementsystems (BMS), der Unterschiede in der Zelleffizienz frühzeitig ausgleicht und so die Gesamtlebensdauer von Batteriesystemen erheblich verlängert.

PEM Motion BENNING CMS Technology haben gemeinsam ein Matlab-basiertes Softwaremodell 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 zielt auf die eigentliche Ursache ab

ETA-Leveling greift früher und effektiver ein, indem es die eigentliche physikalische Ursache der Zellabweichung angeht – nämlich die individuellen Wirkungsgrade der einzelnen Zellen. Durch den Ausgleich dieser Schwankungen auf Systemebene verhindert der Algorithmus von Anfang an Abweichungen im Ladezustand (SoC). „Mit ETA-Leveling stellen wir sicher, dass Batteriezellen ihre Leistung über viele Ladezyklen hinweg beibehalten. Dies verlängert die Lebensdauer kompletter Batteriesysteme deutlich um bis zu 52 %“, betont Frederik Fuchs, Geschäftsführer bei Benning CMS Technology. Selbst bei Batterien, die die Automobilstandards nicht mehr erfüllen, kann der Algorithmus die Zellleistung wieder angleichen, Kapazitätsverluste reduzieren und Second-Life-Anwendungen wirtschaftlich attraktiv machen.

Skalierbare Innovation für den Einsatz in der Industrie

Eine der Kernaufgaben von „PEM Motion“ besteht darin , innovative Technologien schnell, sicher und effizient für den industriellen Einsatz vorzubereiten . Aus diesem Grund wurde ETA-Leveling so konzipiert, dass es für BMS-Hersteller so zugänglich und praxisnah 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 sich ETA-Leveling schnell und effizient in industrielle BMS-Lösungen integrieren lässt – ohne Hardware-Anpassungen, zusätzlichen Entwicklungsaufwand oder Beeinträchtigung sicherheitskritischer Systemarchitekturen.

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 Lebensdauer Ihrer Batteriesysteme verbessern möchten oder erfahren möchten, wie sich ETA-Leveling in Ihre BMS-Lösungen integrieren lässt, wenden Sie sich bitte an unsere Experten unter PEM Motion, um Ihre individuellen Entwicklungsanforderungen zu besprechen.