Batterie-Management-Systeme: Dem Akku in die Zelle schauen

Zum internationalen Tag der Batterie schauen wir uns die Software der Batteriesteuerung von Elektroautos genauer an.

Artikel von Detlev Prutz veröffentlicht am
Ohne geeignete Steuersoftware wäre ein Autoakku ziemlich schnell hinüber.
Ohne geeignete Steuersoftware wäre ein Autoakku ziemlich schnell hinüber. (Bild: Friedhelm Greis/Golem.de)

Was der Motor beim Verbrenner, ist der Akku beim Elektroauto. Das teure und schwere Stück bestimmt entscheidend die Funktionalität des Fahrzeugs hinsichtlich Reichweite und Ladegeschwindigkeit. Damit der Akku möglichst gut die Erwartungen des Fahrers erfüllt und dennoch lange hält, ist eine ausgeklügelte Steuerung erforderlich. Die Batteriesoftware muss dazu in der Lage sein, alle chemischen und physikalischen Prozesse abzubilden. Wie funktioniert das?

Inhalt:
  1. Batterie-Management-Systeme: Dem Akku in die Zelle schauen
  2. Mit AI & Big Data den Restwert bestimmen
  3. Thermomanagement und BMS sind für die Sicherheit entscheidend

Seit geraumer Zeit kommen Hochvoltbatterien (HV-Batterien) im Elektrofahrzeug zum Einsatz, die modular aufgebaut sind. Die Batteriesoftware ist Teil eines Batterie-Management-Systems (BMS), das Ladungsausgleichssysteme für die Zellen einhält und alle Vorgänge in den Batteriezellen überwacht und steuert. Solche Ausgleichsysteme verteilen entweder Ladung aktiv zwischen den Zellen um oder leiten Ladung aus volleren Zellen passiv über einen Widerstand ab. Das BMS liefert zudem alle wichtigen Informationen an eine übergeordnete Control Unit, die das Energiemanagement der verschiedenen Bordnetze koordiniert.

Batterien haben je nach chemischer Zusammensetzung unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich ihrer Energiedichte (pro Kilogramm oder Liter) und ihrer Ladegeschwindigkeit. Höhere Energiedichten der Batterien gehen typischerweise zu Lasten der Ladegeschwindigkeit an der Ladestation.

Das BMS misst mittels Sensoren nur die drei Größen Temperatur, Spannung und Stromstärke. Die Sensoren sind an unterschiedlichen Stellen in Abhängigkeit zum verwendeten Batteriedesign angebracht. Aus Sicherheitsgründen wird die Spannung an jeder Zelle beziehungsweise bei parallel geschalteten Zellen einmal für diese Parallelschaltung gemessen. Der Strom wird einmal pro unabhängigem Strang gemessen, in vielen Fällen gibt es nur einen solchen Strang. Die Temperatur wird meist an einer oder zwei Zellen pro Modul gemessen. Ein Modul ist eine Subeinheit in der Batterie, die typischerweise 8 bis 14 Batteriezellen umfasst.

Günstige E-Auto Abos bei Finn
Stellenmarkt
  1. IT-Systemadministrator (m/w/d)
    WHO'S PERFECT, München
  2. SAP Modulbetreuer (m/w/d) für SAP VC/PP
    Sedus Systems GmbH, Geseke (Home-Office möglich)
Detailsuche

Alle chemisch-elektrischen Eigenschaften der Batterie müssen durch diese drei Messgrößen im BMS abgeleitet werden. Dies erfolgt in der Regel durch die Online-Parametrierung der Modelle des BMS. Alle Hochvolt-Batterien müssen die Anforderungen der funktionalen Sicherheit (ISO Norm 262602) erfüllen und benötigen diese Zertifizierung. Dem sicherheitsrelevanten Thermomanagement fällt eine besondere Aufmerksamkeit zu, um korrekte Temperaturmessungen und Kühlungsprozesse permanent zu gewährleisten.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
Mit AI & Big Data den Restwert bestimmen 
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4.  


DedSecV 05. Mai 2022

lol das aber ne kleine Blase wo du drin steckst Tesla führt eigentlich ehr die...

zwergberg 18. Feb 2022

Ich fand den Artikel als erste Seite eigentlich ganz ok und habe halt erwartet, dass noch...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Cloud Cam
Amazon macht eigene Überwachungskamera unbrauchbar

Eine fünf Jahre alte Überwachungskamera wird noch dieses Jahr von Amazon außer Betrieb genommen. Kunden erhalten Ersatz, der vielen aber nichts nützt.

Cloud Cam: Amazon macht eigene Überwachungskamera unbrauchbar
Artikel
  1. Deutsche Telekom: Spezieller Smartphone-Tarif für Flüchtlinge aus der Ukraine
    Deutsche Telekom
    Spezieller Smartphone-Tarif für Flüchtlinge aus der Ukraine

    Wenn Flüchtlinge aus der Ukraine eine kostenlose SIM-Karte der Deutschen Telekom nutzen, können sie bald in den neuen Tarif wechseln.

  2. 30 Jahre Alone in the Dark: Als der Horror filmreif wurde
    30 Jahre Alone in the Dark
    Als der Horror filmreif wurde

    Alone in the Dark feiert Geburtstag. Das Horrorspiel war ein Meilenstein bei der filmreifen Inszenierung von Games. Wie spielt es sich heute?
    Von Andreas Altenheimer

  3. Update-Installation dauert: Störungen bei Kartenzahlungen im Einzelhandel bleiben
    Update-Installation dauert
    Störungen bei Kartenzahlungen im Einzelhandel bleiben

    Es gibt ein Update, um die Zahlungsstörungen mit Giro- oder Kreditkarte zu beseitigen. Die Verteilung des Updates braucht aber noch Zeit.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Alternate (ASUS VG30VQL1A QHD/200 Hz 329€ statt 399,90€ im Vergleich) • Apple iPhone 12 128 GB 669€ statt 699€ im Vergleich• Prime Video: Filme leihen für 0,99€ • Gigabyte RTX 3080 12 GB ab 1.024€ • Mindstar (u. a. MSI MPG X570 Gaming Plus 119€ statt 158,90€ im Vergleich) [Werbung]
    •  /