BMS (Battery Management System)*

Rolle und allgemeines Prinzip

Das BMS (Battery Management System) ist ein elektronisches Gerät, das dafür verantwortlich ist, das Batteriemodul zu schützen, zu überwachen und zu verwalten.

Es ist ein wesentliches Element jedes elektrischen Systems, das Batterien verwendet, und gewährleistet Sicherheit, Leistung und Langlebigkeit.

Das BMS gewährleistet die Echtzeitüberwachung:

• der Spannungen jeder Zelle,

• des Lade- und Entladestroms,

• der Temperaturen des Batteriemoduls.

Sein Ziel ist es, das energetische Potenzial der Batterie optimal zu nutzen und sie gleichzeitig vor schädlichen Bedingungen auf kurze oder lange Sicht zu schützen (Überladung, Tiefentladung, Überstrom, Überhitzung…).

Einbau und Funktionsweise

Das BMS wird in der Regel in Form einer elektronischen Platine installiert, die möglichst nahe an der Batterie angebracht ist.

Es wird direkt von der Batterie versorgt, die es schützt, was ihm ermöglicht, autonom zu arbeiten, selbst wenn das Gesamtsystem (Fahrzeug, Maschine, Werkzeug usw.) stillsteht.

Hauptfunktionen des BMS

1. Schutz vor Überspannungen

Das BMS verhindert die Überladung der Zellen, die zu deren Beschädigung oder sogar Zerstörung führen könnte.

Jeder Hersteller gibt eine maximale Spannung an, die nicht überschritten werden darf:

• Beispiel: Für eine LiFePO₄-Zelle beträgt die maximale Spannung 3,65 V.

2. Schutz vor Unterspannungen

Das BMS isoliert die Batterie automatisch, um eine zu tiefe Entladung zu vermeiden, die ihre Lebensdauer stark verkürzen würde.

• Beispiel: Für eine LiFePO₄-Zelle beträgt die minimale Spannung 2,5 V.

3. Schutz vor Überstrom

Das BMS schützt die Batterie auch vor:

• Kurzschlüssen,

• zu hohen Entladeströmen.

Diese Situationen können zu einer gefährlichen Erwärmung führen und die Zellen zerstören.

4. Zellenausgleich

Das BMS sorgt für eine Ausgleichsfunktion zwischen den verschiedenen Zellen eines Moduls.

Es bringt alle Zellen auf eine gleiche Spannung, um einen gleichmäßigen Verschleiß zu gewährleisten und die Gesamtlebensdauer des Packs zu verlängern.

Ergebnis: ein verbesserter Wirkungsgrad und eine bessere Stabilität über die Zeit.

5. Messung und Verwaltung der Temperaturen

Moderne BMS integrieren eine oder mehrere Temperatursensoren.

Sie ermöglichen:

• das Laden zu unterbrechen, wenn die Batterie zu heiß wird,

• oder das Aufladen zu blockieren, wenn die Temperatur zu niedrig ist.

  So sind die Zellen und die elektronische Platine vor abnormalen Temperaturen geschützt.

6. Konfiguration und Personalisierung

Fortschrittliche BMS ermöglichen eine feine Konfiguration, einschließlich:

• der Anzahl der Zellen in Serie,

• der oberen und unteren Schwellenwerte für Spannung und Strom,

• der Ausgleichsgeschwindigkeit,

• oder auch benutzerdefinierte Temperaturgrenzen.

Diese Einstellungen ermöglichen eine präzise Steuerung der Batterie und optimieren sowohl Sicherheit als auch Leistung.

Zusammenfassung

Das BMS ist daher ein unverzichtbares Element in jedem modernen Batteriesystem. Es fungiert als elektronisches Gehirn und gewährleistet die Sicherheit, die Leistung und die Haltbarkeit des Batteriepakets, sei es in einem Elektrofahrzeug, einem Industriegerät oder einem Energiespeichersystem.

*: Die in diesem Artikel präsentierten technischen Informationen sind unverbindlich. Sie ersetzen nicht die offiziellen Anleitungen der Hersteller. Vor jeder Installation, Handhabung oder Nutzung konsultieren Sie bitte die Produktdokumentation und befolgen Sie die Sicherheitsanweisungen. Die Website Torque.works kann nicht für eine unsachgemäße Verwendung oder eine falsche Interpretation der bereitgestellten Informationen verantwortlich gemacht werden.