1. Platz Innovativste Produktentwicklung

Innovationstitel:  Aktiv bidirektionales Batteriemanagementsystem

Um kritische Zustände von Batteriezellen zu vermeiden, ist die Einhaltung eines definierten Ladebereichs über einen Ladungsausgleich – dem sogenannten Balancing - notwendig. 

Die am Markt verfügbaren Lithium-Stromspeichersysteme setzen hierfür ein Batteriemanagementsystem (BMS) mit stark verlustbehafteten Verfahren ein. Zum einen wird das Verfahren des passiven Balancings angewandt, was bedeutet, dass die überschüssige Energie über Widerstände „verbrannt“ wird. Zum anderen das aktiv unidirektionale Balancing, bei dem die Energie von Zellen mit höheren, über alle Zellen in Reihe in jene mit niedrigeren Ladezuständen geleitet wird. 

Der Verlust je Zelle beträgt hier bis zu 10 %, bei einem mittleren Wirkungsgrad von 70 bis 75 %. TESVOLT hat erstmals ein aktiv bidirektionales BMS entwickelt, welches - um Fehler und Schäden an den Zellen vorzubeugen - die Überwachung der Temperatur, der Spannung und des Stroms jeder Zelle, auch im Verbund, übernimmt. Dabei wird ein neuartiges bidirektionales "Active Flyback" eingesetzt.

Jede einzelne Zelle kann hier mit der Ladung der anderen Zellen geladen oder in diese entladen werden. Dies vermeidet wiederrum Verluste. Damit wird ein Wirkungsgrad von 92 % sowie ein Gesamtwirkungsgrad inkl. Batterieladeregler von 78 bis 83 % erzielt.

Bewerber & Institutionen

// B.Eng. Tjorven Niels Graßnick
// Simon Schandert

TESVOLT GmbH

www.tesvolt.com