Was ist ein BMS?
Batteriemanagementsysteme (BMS) übernehmen je nach Anwendungsgebiet unterschiedliche Aufgaben und können daher sehr unterschiedlich definiert werden.
- BMS als Überwachungseinheit
Für einige stellt es die Überwachungseinheit dar, welche die wichtigsten Batteriebetriebsparameter von modernen Li-Ionen-Batterien während der Nutzung (z.B. Laden und Entladen) überwacht. Relevante Parameter sind dabei z.B. Spannung, Strom sowie Temperatur. - Leistungsmanagement in der Energie- und Anlagentechnik
Im Bereich der Energie- und Anlagentechnik dienen Batteriemanagementsysteme im Rahmen der Ausfallsicherheit nicht nur der Überwachung und dem Schutz von Batterien, sondern stellen darüber hinaus sicher, dass bei Bedarf die entsprechende Leistung aus der Batterie bereitgestellt wird und Methoden zur Verlängerung der Lebensdauer gesteuert werden. - Steuerung der Lade- und Entladeströme in PV Anlagen
In PV Anlagen mit Heimspeichern steuert das BMS die Lade- und Entladeströme. Bei Stromüberschuss wird dieser Strom in den Heimspeicher oder das Netz eingespeist, bei Mangel oder Bedarf wird über das BMS und entsprechende Wechselrichter der Strom ins Haus oder in das Netz geleitet. - BMS in batterieelektrischen Fahrzeugen
Im Bereich der batterieelektrischen Fahrzeuge, den so genannten Traktionsbatterien, sind Batteriemanagementsysteme eine Komponente eines viel komplexeren und schnelleragierenden Energiemanagements, das in dem gesamten Bordsystem aus z.B. Sicherheitssystemen, Leistungselektronik, Elektromotor, und Kühlsystemen bzw. Temperaturmanagement integriert ist.
Gemäß E DIN EN IEC 62619 (VDE 0510-39):2020-05 ist ein Batteriemanagementsystem ein „elektronisches System, das mit einer Batterie verbunden ist, mit der Funktionen der Regelung des Stroms bei Überladung, Überstrom, Tiefentladung und Überhitzung, und das ihren Zustand überwacht und/oder verwaltet, Sekundärdaten berechnet, diese Daten berichtet und/oder ihre Umgebung steuert, um die Sicherheit, Leistung und/oder Lebensdauer der Batterie zu beeinflussen“
Warum befasst sich der VDE mit dem Thema?
Getrieben durch die klimapolitischen Ziele steigt mit der Transformation des Energiesektors sowie der Umstellung auf E-Mobilitätslösungen der Bedarf an modernen Batterien. Dabei stehen neben der Sicherheit solcher batterieelektrischer Systeme auch leistungstechnische Merkmale wie die intelligente Steigerung von Lebensdauer und Effizienz im Fokus. Batterien sollen nicht nur sicher, sondern auch effizient und langlebig eingesetzt werden. Um die Leistung und Sicherheit von Batterien kontrollieren zu können, muss zunächst geklärt werden, welche Komponenten im Speziellen der Kontrolle bedürfen und wie diese kontrolliert werden können. Dies erfordert ein umfassendes Verständnis über Aufbau und Design von Batterien und Batteriesystemen sowie ein grundlegendes Verständnis der eingesetzten Zellchemie, der Leistungsmerkmale und der Ausfallarten von Batterien. Im Rahmen komplexer Anforderungen und entsprechender Notwendigkeit smarter Steuermechanismen an moderne Batterien, wird bei BMS auch von der Intelligenz der Batterie gesprochen. Der Faktencheck BMS gibt Einblicke in grundlegende Ansätze und Lösungen von BMS im Bereich der Li-Ionen-Batterie.
