optimierte Lithium-Batteriesysteme
Längere Lebensdauer
für Lithium-Batteriesysteme
- höherer Energieumsatz
- geringere Alterung
- bessere Datenlage
- geringerer Wartungsaufwand
- reduzierte Ladezeiten
- höhere Ladeeffizienz
BMS mit ETA-Leveling
Vorteile eines BMS mit η-Leveling
- Längere Lebensdauer der Batterien
- Mehr Energieumsatz innerhalb eines Systems über die Lebensdauer
- Kostenreduktion durch verlässliche Planung der Lebensdauer (ROI)
- Kostenreduktion durch weniger Service/geringeren Wartungsaufwand
- Kürzere Ladezeiten
- Gleichmäßigere Alterung der Einzelzellen in einem System
- Alterungsmechanismen aufgrund hoher Zellspannungen werden verhindert
Simulation
Nachfolgend werden die Ergebnisse einer Simulation zu den Unterschieden zwischen einem Batterieblock mit herkömmlichem BMS und unserem BMS mit η-Leveling gezeigt.
Ihr Ergebnis zeigt die Auswirkungen, die das eingesetzte Batteriemanagementsystem auf die Alterung der Einzelzellen hat.
Bekanntermaßen wird die Zellalterung beschleunigt durch:
• Ein langes Verweilen bei hohen Zellspannungen
• Eine hohe Entladetiefe, also eine tiefe Entladung
• Hohe Temperaturen
Das eingesetzte BMS sollte diesen Kenntnissen Rechnung tragen.
Konzept der Simulation
Im Rahmen der Simulation wurde der Vergleich zwischen zwei Batteriesystemen durchgeführt. Während eines mit einem marktüblichen klassischen BMS ausgestattet war, verfügte das andere über ein BMS mit η-Leveling.
Aufbau der Systeme
• Drei in Reihe geschaltete LFP-Zellen (Pack)
• Kapazität: 200 Ah
• Innenwiderstand: 0,8 mΩ
• Variation der Selbstentladung: 8, 10, 12 mA
• Ladung/Entladung: CC mit 50 A
Testablauf
1. Entladung bis 80 % DoD oder bis die erste Zelle die Entladeschlussspannung erreicht
2. Zehn Minuten Pause
3. Ladung bis die erste Zelle die Ladeschlussspannung erreicht
4. Balancing (wenn erforderlich)
5. Zehn Minuten Pause
(Wiederholend bis entweder 10.000 Zyklen oder 40 % SoH erreicht werden.)
Kumulierte entladene Pack-Kapazität
Vorteile:
• Längere Lebensdauer
• Mehr als doppelt so viele Ladezyklen möglich
• Ca. dreimal mehr nutzbare Energie
Kumulierte Einschaltdauer der Balancingwiderstände
Vorteile:
• Signifikant schnellere Ladezeiten, da das BMS mit η-Leveling während des gesamten Ladevorgangs die Zellen nivelliert
Kumulierte entladene Pack-Kapazität
Vorteile:
• Längere Lebensdauer
• Mehr als doppelt so viele Ladezyklen möglich
• Ca. dreimal mehr nutzbare Energie
Kumulierte Einschaltdauer der Balancingwiderstände
Vorteile:
• Signifikant schnellere Ladezeiten, da das BMS mit η-Leveling während des gesamten Ladevorgangs die Zellen nivelliert
Zunahme des Innenwiderstandes
Vorteile:
• Deutlich langsamere Zellalterung, geringerer Anstieg der Zelleninnenwiderstände
• Geringere Spreizung der Zelleninnenwiderstände innerhalb eines Packs
• Nach 10.000 Zyklen wurde das End of Life des Packs noch nicht erreicht
Zusammenfassung der festgestellten Fakten
Im Vergleich zu einem Batteriesystem mit herkömmlichen BMS wird durch die Ausstattung mit einem BMS, das über η-Leveling verfügt:
• Eine wesentlich langsamere Alterung erzielt
• Mehr als die doppelte Nutzkapazität erreicht
• Einen fünffach höherer Balancingwirkungsgrad festgestellt
Zusätzlich sind BMS mit η-Leveling
• In der Herstellung nicht teurer als klassische BMS Systeme
• Mit bereits bestehenden Hardwarekonzepten kompatibel
Für alle bestehenden BMS der uns bekannten Hersteller ist aktuell ein η-Leveling-Upgrade möglich.
Möglichkeiten der Zusammenarbeit
Es gibt mehrere Wege, wie auch Sie die von uns entwickelten Verfahren nutzen können. Zum Beispiel als:
Nutzung in Lizenz
Nutzung in Lizenz
Upgrade Ihres bestehenden Systems
Upgrade Ihres bestehenden Systems
Entwicklungsauftrag
Entwicklungsauftrag
Von der Erstellung des Konzeptes über die Entwicklung der Elektronikbauteile bis zur Zertifizierung des fertigen Produktes übernehmen wir alle Aufgaben für Sie, beispielsweise auch hinsichtlich der Funktionalen Sicherheit.
Auf Wunsch kümmern wir uns anschließend auch um die Serienproduktion der Elektronik. In diesem Fall kann eine Nutzungslizenz des Verfahrens bereits in den Preis der Hardware einkalkuliert werden.
Sie möchten Ihre eigenen Ideen verwirklichen
Sie möchten Ihre eigenen Ideen verwirklichen
Nutzung in Lizenz
Wenn Sie auf Ihre eigenen Entwicklungsressourcen zurückgreifen möchten, dann können wir Ihnen während der Entwicklungsphase beratend zur Seite stehen. Entweder nur punktuell während einzelner Phasen der Implementierung des Verfahrens oder über den gesamten Entwicklungszeitraum in regelmäßigen Workshops. Die Nutzung der verfahrensbezogenen Algorithmen wird dann auf Grundlage eines Lizenzvertrages erfolgen.
Entwicklungsauftrag
Möchten Sie die Entwicklung des Batteriemanagementsystems an uns übergeben? Dann können wir Ihnen ein Angebot zur Entwicklung eines maßgeschneiderten BMS inklusive η-Leveling erstellen. Von der Erstellung des Konzeptes über die Entwicklung der Elektronikbauteile bis zur Zertifizierung des fertigen Produktes übernehmen wir alle Aufgaben für Sie, beispielsweise auch hinsichtlich der Funktionalen Sicherheit.
Auf Wunsch kümmern wir uns anschließend auch um die Serienproduktion der Elektronik. In diesem Fall kann eine Nutzungslizenz des Verfahrens bereits in den Preis der Hardware einkalkuliert werden.
Upgrade Ihres bestehenden Systems
Verwenden Sie bereits eine zukunftsweisende Systemarchitektur für Ihr Batteriemanagement? Dann kann Ihr bestehendes BMS vermutlich über eine Korrektur der Steuerungsalgorithmen um das η-Leveling erweitert werden. In diesem günstigen Fall erfolgt die Nutzung des Verfahrens lizenzbasiert.
Sie möchten Ihre eigenen Ideen verwirklichen
Haben Sie eigene Ideen, wie Sie vom Potenzial unserer Verfahren profitieren könnten? Dann lassen Sie es uns wissen, unabhängig davon, ob Sie ein komplett neues Produkt entwickeln oder sich die Exklusivrechte für den Einsatz in einer bestimmten Branche sichern möchten.
Viele Wege - ein Ziel
BENNING CMS Technology GmbH
BENNING CMS Technology GmbH wurde im Jahr 2017 gegründet und ist ein Unternehmen, das sich auf die Neuentwicklung von Batterie-Management-Systemen (BMS) und deren technische Umsetzung für Lithium-Batteriesysteme spezialisiert hat.
Inzwischen haben wir zwei revolutionäre Verfahren zum schonenderen, effizienteren und wirtschaftlicheren Betrieb von Lithium-Batteriesystemen patentiert. Für weitere Ideen sind die Anträge auf Patenterteilung gestellt.
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