Valmet Automotive hat ein auf Einzel-Zell-Monitoring basierendes Batterie-Management-System (BMS) vorgestellt. Es schickt die Daten der einzelnen Zelle nicht nur drahtlos zum BMS. Es schafft die Datengrundlage für die Optimierung des Resssourcenhandlings und die Voraussetzung für kleinere Energie-Packs.
„Im vergangenen Jahrzehnt hat das konventionelle kabelgebundene BMS bei der Elektrifizierung von Fahrzeugen gute Dienste geleistet. Mit der wachsenden Zahl rein elektrischer Fahrzeuge zusammen mit der Forderung nach größeren Reichweiten und der Verwendung von leistungsstärkeren Batterien ist aber die Zeit gekommen, sich intensiv Gedanken über die Weiterentwicklung des BMS zu machen“, sagt Robert Hentschel, Senior Vice President Engineering bei Valmet Automotive.
Einen der wichtigsten Ansätze für kompaktere Akkupacks, weniger Ressourcenverbrauch und höherer Stabilität sieht Martin Lenz, Director Electrics/Electronics bei Valmet Automotive, in dem intelligenten Einzel-Zell-Monitoring und der Near-Field-Kommunkationsstrecke zwischen den Batteriezellen und der BMS-Master-Einheit. Diese Technologie, bei der die Daten unabhängig voneinander über eine NFC-Antenne übertragen werden, habe das Potenzial, die Größe des Batteriepakets um bis etwa 10 Prozent zu verringern.
Martin Lenz: „Durch die drahtlose Datenverbindung entfällt die komplette Nieder-Volt-Verkabelung in den einzelnen Zell-Modulen, die Kabel zwischen den Modulen, die Slave-Elektronik, die auf dem Modul sitzt und die entsprechenden Stecksysteme.”
Die Kosten für das BMS ließen sich so um etwa 25 Prozent senken. Außerdem ermöglicht eine solche Lösunge Zugriff auf eine Vielzahl von Daten, die bei einem herkömmlichen Verfahren nicht verfügbar sind.
Martin Lenz: “Bisherige Lösungen zeigen eine Gesamt-Strom-Messung. Mit dem neuen Ansatz bekomme ich die Leistung jeder einzelnen Zelle. Ist die Elektronik in der Zelle integriert, kann sie kritische Zustände wie Über- oder Unterspannungen, Über- oder Untertemperaturen etc. detektieren und in einer Historie speichern. Insgesamt lässt sich die erweiterte Datenfülle ein höherer Grad an Sicherheit erreichen.”
So lassen sich über die gesamte Lebensdauer der Zelle hinweg Daten für Systemkonfiguration, Leistung, Wiederverwendung und Recycling sammeln.