Balancieren von Batteriezellen, ein neues Paradigma: ETA-Nivellierung

Batteriepacks sind das Herzstück der heutigen Energiespeicher und E-Mobilitätssysteme. Doch die Art und Weise, wie die Zellen in diesen Paketen balanciert werden, bleibt in einem Zielkonflikt stecken: Passive Methoden sind billig, aber verschwenderisch, während aktive Lösungen effizient, aber kostspielig und komplex sind. Das Ergebnis sind Kapazitätsverluste, eine beschleunigte Degradation und eine kürzere Nutzungsdauer.

In diesem Whitepaper wird ETA-Leveling vorgestellt, eine Firmware-basierte Balancing-Strategie, die von PEM Motion zusammen mit Benning CMS Technology GmbH entwickelt wurde. Durch die intelligente Gestaltung der Ladeströme sorgt ETA-Leveling dafür, dass die Zellen von Anfang an synchronisiert sind, ohne dass zusätzliche Hardware erforderlich ist. Das Ergebnis ist eine höhere nutzbare Kapazität, eine langsamere Degradation und geringere Kosten über den gesamten Lebenszyklus der Batterie.

Was Sie lernen werden

• Die drei Hauptursachen für ein Ungleichgewicht (Kapazitätsspreizung, Impedanzfehlanpassung, Selbstentladung) und warum das herkömmliche Auswuchten nicht ausreicht, um sie zu beseitigen
• Wie ETA-Leveling Drift verhindert, bevor sie auftritt, anstatt sie im Nachhinein zu korrigieren
• Praktische Implementierungsmöglichkeiten, von Simulations-Toolkits über Firmware-Patches bis hin zu schlüsselfertigen BMS-Lösungen
• Spezifische Anwendungsfälle, die Kosteneinsparungen, verlängerte Lebenszeiten und Second-Life-Möglichkeiten hervorheben

Warum ETA-Leveling wichtig ist

Herkömmliches Balancing verschwendet oft Energie, lässt die falschen Zellen bluten und beschleunigt genau den Abbau, den es zu verhindern sucht. ETA-Leveling ändert diese Dynamik durch:

• Verwendung nur der vorhandenen BMS-Sensoren - keine neue Hardware erforderlich
• Ausrichtung aller Zellen auf gleichzeitiges Erreichen der vollen Ladung, um frühzeitige Abschaltungen zu vermeiden
• Wiederherstellung von bis zu 52 % des offensichtlichen Kapazitätsverlusts bei alternden Packungen
• Verlängerung der Nutzungsdauer von Batterien bei gleichzeitiger Senkung der Beschaffungs- und Ersatzkosten

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Häufig gestellte Fragen

Warum ist das Balancing so wichtig?
Selbst wenn die Zellen aus der gleichen Charge stammen, summieren sich kleine Unterschiede in Kapazität, Widerstand oder Selbstentladung. Im Laufe der Zeit führt dies zu einer geringeren nutzbaren Energie, einer schnelleren Alterung und potenziellen Sicherheitsbedenken, wenn die Zellen nicht richtig gehandhabt werden.

Wie unterscheidet sich ETA-Leveling von passivem oder aktivem Ausgleich?
Beim passiven Ausgleich wird Energie in Form von Wärme verbrannt. Aktives Balancing verursacht zusätzliche Kosten und Hardwarekomplexität. ETA-Leveling bietet einen dritten Weg: Es läuft rein in der Firmware und nutzt vorhandene Messungen, um die Zellen auszurichten. Auf diese Weise bietet es die Effizienz aktiver Systeme ohne den Overhead.

Wie viel Leistungsgewinn kann ich erwarten?
Feld- und Simulationsergebnisse zeigen, dass ETA-Leveling bis zu 52 % der Kapazität zurückgewinnen kann, die normalerweise als verloren gilt, und gleichzeitig die effektive Zykluslebensdauer im Vergleich zum spannungsbasierten Ausgleich verdoppelt.

Ist neue Hardware erforderlich?
Nein. ETA-Leveling ist ein reines Software-Upgrade. Es lässt sich in Ihr bereits vorhandenes BMS integrieren und ist daher einfach und kostengünstig zu implementieren.

Bei welchen Anwendungen hat ETA-Leveling die größte Wirkung?

• Neue Packs: Senkung der Beschaffungskosten durch Verwendung unsortierter Zellen ohne Leistungseinbußen
• Flotten im Einsatz: Rückgewinnung von Laufzeiten und Verlängerung der Lebensdauer ohne Austausch der Akkus
• Second-Life-Systeme: Stabilisierung gemischter Zellen für die Energiespeicherung, Erschließung neuer Einnahmequellen

Wie schwierig ist die Umsetzung?
PEM Motion bietet mehrere Einstiegspunkte:

• Simulationsmodule für schnelle Desktop-Validierung
• Code-Integration in bestehende BMS-Firmware
• Schlüsselfertige BMS-Lösungen mit ETA-Leveling bereits enthalten

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Schlussfolgerung

Das Gleichgewicht ist für die Batterieleistung von grundlegender Bedeutung, doch herkömmliche Methoden erzwingen Kompromisse, die die Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer einschränken. ETA-Leveling beseitigt diese Kompromisse. Es ist eine einfache, Firmware-basierte Lösung, die Betreibern hilft, verborgene Kapazität zurückzugewinnen, schneller und sicherer zu laden und die Nutzungsdauer ihrer Batterien zu verlängern - und das alles, ohne ihre Hardware neu zu gestalten.

Laden Sie das Whitepaper herunter und erfahren Sie, wie ETA-Leveling die Art und Weise, wie Sie Ihre Batterien verwalten, neu definieren und sicherstellen kann, dass keine Kilowattstunde verschwendet wird.

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