Batteriemanagementsystem für Lithium-Batterien
Auch wenn Lithium-Zellen äußerst leistungsstark sind, kann keine absolut einheitliche Produktion gewährleistet werden. Dies äußert sich in kleinen Unterschieden der einzelnen Batteriezellen hinsichtlich Kapazität, Innenwiderstand und Selbstentladung.
Schafft es das Ausgleichssystem des Battery Management System also nicht, die Zellen im Ausgleich zu halten, vergrößert sich dieser Unterschied im Ladezustand der Zellen bei jedem Zyklus, bis die allgemeine Betriebsdauer der Batterie und des Fahrzeugs schrittweise sinkt.
Um diesen Effizienzverlust zu verhindern, hat Flash Battery mit seinem Flash Balancing System ein absolut einzigartiges patentiertes Battery Management System mit firmeneigenem elektronischem Ausgleichssystem entwickelt, das den Ladezustand jeder Zelle während des Ladens und Entladens ausgleicht.
Das Flash Balancing System führt einen Aktiv- und Passiv-Ausgleich mit hoher Leistung (20 A) durch und stellt somit absolute Rekord-Ausgleichszeiten, eine vollständige und konstante Kontrolle des Batteriepacks sowie eine lang anhaltende stabile Leistung sicher.
BMS oder Batteriemanagementsystem: was ist das?
Ein Battery Management System, oder kurz BMS, ist das wahre „Gehirn“ einer Lithium-Batterie. Bei richtiger Auslegung ist es in der Lage, unzählige Funktionen auszuführen: vom Batterieausgleich bis hin zur intelligenten Steuerung der Batteriesicherheit und Betriebsdauer der Industriemaschine oder des Elektrofahrzeugs, in dem die Batterie verbaut ist.
Seine Hauptaufgabe besteht darin, den Ladungsausgleich herzustellen, der für die Effizienz und die hohe Kapazität über den gesamten Lebenszyklus der Batterie unerlässlich ist. Aber das ist noch nicht alles! Ein gutes BMS muss eine vollständige und konstante Kontrolle der Batterie gewährleisten, die Leistung stabil halten und die Batterieparameter regelmäßig überwachen.
Ohne entsprechendes Ausgleichssystem würde der Unterschied zwischen den Lithium-Zellen immer größer werden und die verfügbare Kapazität nach und nach sinken.
BMS in Lithiumbatterien: klassische Ausgleichsfunktion
Um den Effizienzverlust, der mit den Unterschieden zwischen den Lithium-Zellen einhergeht, zu vermeiden, verwenden herkömmliche BMS passive Ausgleichssysteme, die den Zellen mit der größten Ladung einen Widerstand entgegensetzen, um sie auf den Ladestand der am wenigsten geladenen Zelle zu entladen.
Diese Methode ist zwar kostengünstig, bringt aber einige Nachteile mit sich, wie lange Ausgleichszeiten (8 bis 12 Stunden), die oftmals wegen betrieblicher Anforderungen unterbrochen werden müssen, was eine schrittweise Verringerung der Nennkapazität des Batteriepacks zur Folge hat. Die Betriebsdauer von Industriemaschinen und Elektrofahrzeugen wird dadurch bei jedem Zyklus reduziert.
Zudem können bei herkömmlichen Battery Management Systems keine einzelnen Teile vor Ort getauscht werden. Die komplette Batterie muss an den Hersteller eingesendet werden, was durch die langen Ausfallzeiten der Maschine und die Versandspesen hohe Wartungskosten mit sich bringt.
Flash Balancing System: die exklusive Lösung von Flash Battery für leistungsstarkes aktives und passives Balancing
Das Flash Balancing System ist das exklusive und einzigartige Battery Management System von Flash Battery: eine patentierte Technologie, die hochleistungsfähige Lithium-Batterien für Industriemaschinen und Elektrofahrzeuge sicherstellt.
Das Flash Balancing System wirkt mit einem kombinierten aktiven und passiven Hochleistungsausgleich auf jede einzelne Zelle. Der Ausgleichsstrom ist dabei mindestens 20 Mal höher als bei anderen Lithium-Batterien (20A).
Wie ist das möglich? Durch aktive Unterstützung während der Entladung sowie den aktiven und passiven Ausgleich während des Ladevorgangs. Die Lithium-Batterien von Flash Battery warten dadurch mit extrem schnellen Ausgleichszeiten (weniger als 30 Minuten) und Ladezeiten von gerade einmal zwei Stunden auf. Darüber hinaus sorgt das Flash Balancing System gepaart mit dem internen Aufbau der Batterie für absolute Wartungsfreiheit.
Herkömmliches BMS vs. Flash Balancing System: ein Vergleich
Das Flash Balancing System ist kein einfaches BMS, sondern das wahre „Gehirn“ der Lithium-Batterien von Flash Battery. Eine einzigartige und patentierte industrielle Innovation, die einen strategischen Wettbewerbsvorteil mit sich bringt. Abgesehen von seinem exklusiven Ausgleichssystem ist es in der Lage, zahlreiche andere Funktionen auszuführen, die eine vollständige und konstante Überwachung der Batterie ermöglichen.
Vor allem die permanente Kontrolle der Spannungen, Temperaturen (mit zwei Temperatursensoren an jeder Zelle) und des Innenwiderstands der einzelnen Zellen ermöglicht es unserem patentierten BMS, strategische Entscheidungen zu treffen, um Ladung, Entladung und Stillstandszeiten bestmöglich zu steuern.
Aber das ist noch nicht alles! Das Flash Balancing System gewährleistet ein effizientes Thermomanagement der Batterie, sendet und empfängt alle Informationen zu ihrem Funktionszustand direkt an das Steuergerät des Fahrzeugs, an die Motorsteuerung oder an das Borddisplay, steuert das Ladegerät und führt eine prädiktive Analyse über die gesamte Lebensdauer der Anwendung durch.
Flash Balancing System vs Herkömmliches BMS
Flash Balancing System
Hochleistungs-Aktiv- und Passiv-Ausgleich
(20 A)
Kurze und vorhersehbare Ladezeiten
(Ausgleichszeiten von weniger als 30 Minuten bei zyklischen Anwendungen)
Aktive Unterstützung der schwächsten Zellen
mit hoher Leistung (20 A) beim Laden und Entladen
Vollständige Kontrolle der Temperaturen
mit 2 Sensoren an jeder Zelle (50 Sensoren an einer 80-V-Batterie)
Überprüfung des Innenwiderstands
und Vor-Ort-Durchführung etwaiger außerplanmäßiger Reparaturen
Wartungsfreiheit
für eine fortschrittliche Analyse des State of Health
Fernüberwachung mit prädiktiver Analyse
zur unmittelbaren Feststellung und Behebung kritischer Situationen
Over-the-Air-Firmware-Updates (FOTA)
zur Implementierung neuer Funktionen ohne Eingriffe an der Maschine
Herkömmliches BMS
Nur passiver oder nur aktiver Ausgleich
mit niedriger Leistung (<500 mA)
Lange Ladezeiten
(Ausgleichszeit zwischen 8 und 12 Stunden)
Keine Unterstützung beim Entladen
durch die niedrige Leistung ist keine Unterstützung der schwächsten Zellen möglich
Nur partielle Kontrolle der Temperaturen
weniger als 10 Sensoren an einer 80-V-Batterie
Hohe Wartungskosten
für Maschinenstillstände und Einsendung der Batterien zu Reparaturzwecken
Keine zusätzlichen Analysen
Nicht prädiktive Fernüberwachung
ausschließlich nach Auftreten einer Störung
Keine Fernaktualisierung möglich
Wartungseingriffe zur Implementierung neuer Funktionen erforderlich
„Das italienische Patent für das Flash Balancing System ist das Ergebnis von über 10 Jahren Arbeit mit dem Ziel, die industrielle Elektrifizierung für verschiedenste Anwendungen sicher, effizient und nutzbar zu machen. Ein revolutionäres BMS, das es geschafft hat, aus den unzuverlässigen Lithium-Batterien intelligente, sichere, leistungsstarke und langlebige Energiespeicher zu machen, die meist sogar länger als die Maschinen selbst halten. Das Flash Balancing System ist eine einzigartige Innovation für die Branche und steigert den Wettbewerbsvorteil der Industriemaschine, in der es verwendet wird.“
Alan Pastorelli | Mitbegründer und CTO von Flash Battery
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