BMS mit Q-Leveling: Funktionale Sicherheit zertifiziert

Die industrie automation Energiesysteme (iaE) stellt Ladetechnik für Traktionsanwendungen her und setzt im Batteriemanagementsystem Q-Leveling ein. Zwischenzeitlich ist dieses Batteriemanagementsystem zertifiziert gemäß der Funktionalen Sicherheit (EN ISO 13849). Hauptbeweggrund dafür, das Leveling-Verfahren der BENNING CMS Technology (BCT) anzuwenden, war es, die Lebensdauer der Batterien zu erhöhen und damit in der Folge die Serviceeinsätze zu reduzieren.

Das gelingt mit Q-Leveling, weil es ein aktives Verfahren ist, das Zellen unterschiedlicher Kapazität handeln kann. Es stellt dem Batteriemanagementsystem jederzeit die erforderlichen Informationen über die einzelnen Zellen zur Verfügung, um sie pfleglich und gleichzeitig effizient zu behandeln. Die Batterien kommen damit auf einen höheren Energieumsatz, kürzere Ladezeiten und eine längere Lebensdauer. Wer in die Details einsteigen will, bitte hier entlang.

liflex NG Batteriemodule der Firma iaE, ausgestattet mit Q-Leveling.

Funktionale Sicherheit? Vor Fehlfunktionen schützen!

Die Funktionale Sicherheit ist Teil der Gesamtsicherheit eines Systems und soll Mensch und Umwelt vor Fehlfunktionen zu schützen. Im Fachjargon ist die Rede von der sogenannten 2nd Level Protection. Bei einer Batterie bzw. einem Batteriemanagementsystem geht es darum, Risiken abzuschätzen, die von Überspannung, Unterspannung, zu hoher und zu niedriger Temperatur sowie vom Verhalten bei Schock, Vibration und Erschütterungen ausgehen. Dafür werden verschiedene anwendungsbezogene Szenarien nachgestellt. Am Beispiel einer Traktionsbatterie: Was passiert, wenn das Batteriesystem gerade kabelgebunden geladen wird und jemand einsteigt und das Fahrzeug starten will?

Zertifizierung des Batterie­management­systems

Traktionsbatterien arbeiten in vergleichsweise hohen Spannungsbereichen, sodass eine Zertifizierung des Batteriemanagementsystems gemäß der Funktionalen Sicherheit (EN ISO 13849) notwendig ist.

Eine Zertifizierung sollte bei der Entwicklung von Batterie samt Batteriemanagementsystem frühestmöglich vorgesehen, bestenfalls von Anfang an eingeplant sein. Auch den Zertifizierer frühzeitig in die Entwicklung miteinzubeziehen, ist mehr als sinnvoll. Denn der liefert viele Impulse, um von vornherein sämtliche Anforderungen der funktionalen Sicherheit mitzudenken. Bei Zertifizierungsprojekten hat zudem die Dokumentation eine hervorgehobene Bedeutung.

Q-Leveling und Zertifizierung – Zusammenarbeit am kurzen Draht

Die Zertifizierung von Batterie und Batteriemanagementsystem war ein gemeinsames Projekt von iaE und BCT und baute auf der bereits erfolgten Implementierung des Q-Leveling in iaE-Traktionsbatterien auf. Für die Zertifizierung gab es eine klare Aufgabenteilung bei gleichzeitig enger Zusammenarbeit:

Das Team von iaE kümmerte sich um die Hardware und das BCT-Team war für die Software zuständig. Da Änderungen an der Hard- jeweils direkt Einfluss auf die Software haben können – und anders herum genauso –, war eine kontinuierliche Abstimmung essentiell. Da sowohl iaE als auch BCT in der March bei Freiburg sitzen, war das aufgrund der direkten Nachbarschaft einfach zu bewerkstelligen und hat hervorragend geklappt. Aber auch die beteiligten iaE-Kollegen, die an weiter entfernten Standorten in Deutschland sitzen, waren stets am kurzen Draht und über moderne Tools der Online-Kommunikation bestens vernetzt und ins Projekt eingebunden.

liflex NG Batteriemodule und Ladegerät der Firma iaE, ausgestattet mit Q-Leveling.

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