Batterie Management System (BMS)
Das Kernstück jeder Batterie ist das Batterie Management System, es überwacht die Batterie und sorgt für einen idealen und sicheren Betrieb des Batteriesystems.
Das Batterie Management System ist sozusagen das Gehirn der Batterie. Es überwacht den Zustand der Batterie und sorgt über den Zellausgleich für einen effizienten Betrieb und eine lange Lebensdauer.
Kernkompetenzen des Futavis BMS: Sicher, effizient, langlebig und flexibel
Sicherheit:
- Sicherstellung des idealen Betriebes der Batterie
- Schutz vor falscher Anwendung und somit Vermeidung von dauerhaften Schäden an der Batterie
- Anwendung von unterschiedlichen Sicherheitsmechanismen entsprechend ASIL C: wie z.B. Redundanzen, regelmäßige Kommunikationsüberprüfung
- Zertifizierte funktionale Sicherheit nach ISO26262, EN ISO 13849, EN ISO 62061, EN IEC 60730
Effizienz:
- Niedriger Verbrauch der BMS-Komponenten (Ultra Low Power Mode für CSC-Ports)
- Schnelle Kommunikation und somit schnelle Reaktionsfähigkeit der Steuerung
- SOH und SOC Überwachung
Lebensdauer:
- Sicherstellung des Betriebes im idealen Lastbereich (Batterieebene)
- Passives Zellbalancing
- Steuerung von Abschaltszenarien bei Störungen wie Übertemperatur oder Überspannung
- Verwendung hochwertiger Komponenten
- Remote Diagnose für vollen Einblick jederzeit über UDS Diagnose mittels CAN
Flexibilität:
- Modularer Aufbau des BMS
- Jegliche Li-Ionen Zellchemie verwendbar
- Individuelle Einstellung von etlichen Parametern des Futavis BMS
- Multi-String Setup mit bis zu 10 Mastern individuell verschaltbar
- Kommunikation standardmäßig via CAN, weitere auf Anfrage möglich
Futavis schafft es mit integrierten Schaltungen und einem modularen Design des BMS Ihrer Batterie effizient, langlebig und zuverlässig auszulegen. Von Ingenieur zu Ingenieur, stehen wir während des gesamten Entwicklungsprozesses mit Rat und Tat zur Seite.
Architektur & Features
Das BMS kontrolliert die Zellenspannung und verhindert so eine Über- oder Unterspannung. Eine Überladung oder vollständige Entladung der Batterie wird dadurch ausgeschlossen. Beide Szenarien würden die Batterie beschädigen und Ihre Lebensdauer verkürzen.
Des Weiteren überwacht es die Zelltemperaturen, um beim Laden und Entladen eine Überhitzung oder Unterkühlung zu vermeiden.
Über einen Datenbus mit dem Endsystem kann das BMS aufgenommene und gespeicherte Daten weitergeben und bei Störungen entsprechende Fehlermeldungen ausgeben.
BMS Master
Der Master ist die übergeordnete Steuereinheit der Batterie. Er beinhaltet die Verarbeitung von Signalen, Messungen, Kommunikations- und Steuerschnittstellen. Wobei ein Master bis zu 15 CSC Boards steuern kann.
Der Master ist für die Überwachung und Steuerung des gesamten Batteriesystems, sowie für die Kommunikation mit den anderen Mastern, CSC’s und weiteren Komponenten des Endsystems zuständig. Er bestimmt den Batterieladezustand (State of Charge, SOC) und den Alterungszustand (State of Health, SOH), zudem überwacht er die Zellspannungen, -ströme und -temperaturen und gewährleistet den sicheren Betrieb der Batterie. So kann die Abschaltung bei Über- oder Unterspannung, Über- oder Untertemperatur gesteuert, das Balancing umgesetzt sowie alle gemessenen Kenngrößen gespeichert und verarbeitet werden.
Eine Besonderheit unseres Masters ist, dass in einem Multi-String Setup kein weiterer Master als Master-Master benötigt wird. Es kann einer der bereits im System vorhandenen Master alle Funktionen des System-Masters übernehmen. Mehr dazu hier.
Der Master verwendet Eingangssignale wie Enable, HV Enable, Charge Enable. HV-Interlock. Darüber hinaus stellt der Master einige zusätzliche ungenutzte GPIOs für benutzerdefinierte Funktionalitäten zur Verfügung.
BMS CSC (Cell Supervision Circuit)
Das "Cell Supervison Circuit" CSC Board ist für die Überwachung der Temperatur und der Zellspannung verantwortlich. Es wird je Batteriemodul, welches üblicherweise aus 7-14 Zellen besteht, ein CSC Board verwendet. Der CSC kann für alle Zellen Schnittstellen und passives Balancing zur Verfügung stehen. Zudem enthält jedes CSC Board bis zu sechs (NTC) Temperatursensoren.
Da die Zellen in der Regel nicht zu 100 % gleich geladen sind, misst der CSC die Zellspannungen und gleicht die Unterschiede, indem er die stärkeren Zellen zusätzlich entlädt, aus.
Die Verbindung zwischen den CSC‘s und zwischem dem ersten CSC und dem Master wird mittels High Speed Differential Isolated Communication realisiert.
Modularer Software Baukasten
Das Futavis BMS basiert auf einem modularen Entwicklungsansatz. Angefangen in der selbst entwickelten Software über die Hardware bis hin zum automatisierten Testing kann das Futavis BMS schnell und effizient in das individuelle Kundesystem integriert werden.
Comming soon....
