Batteriemanagement
Bedeutung des Balancing in E-Autos
Der Ausgleich des Ladezustands der Batteriezellen in HV-Batterien beeinflusst deren Performance – und noch einiges mehr. Hintergrundbeitrag zu Folgen eines Ungleichgewichts und mögliche Ursachen dafür.
Für die Diagnose des Zellzustands erfasst das Batteriemanagementsystem (BMS) wichtige Parameter wie Kapazitätsverlust, Innenwiderstand und Ladeverhalten. Bilder: Schmidt
Um die Bedeutung des Batterie-Balancing, oder Cell-Balancing (Zellausgleich) in Hochvoltbatterien verstehen zu können, ist zunächst ein Blick ins Innere des Akkus und auf die Gesetzmäßigkeiten von Parallel- und Reihenschaltung hilfreich.
Einerseits lassen sich durch Schaltung der heute gängigen Lithium-Ionen-Zellen (Nennspannung ca. 3,7 V) in Serie Spannungswerte von mehreren hundert Volt realisieren, um adäquate Antriebsleistungen in E- und Hybridautos zu erzielen. Inzwischen haben sich hier 400 und immer häufiger auch 800 Volt als markenübergreifende Spannungswerte für das HV-System etabliert.
Um jedoch andererseits die Kapazitätswerte der Batterien für möglichst hohe elektrische Reichweiten zu pushen, kann eine gewisse Anzahl der Zellen parallelgeschaltet sein. Patrick Schabus, Chief Product Officer bei Aviloo, erklärt das Prinzip der gemischten Reihen- und Parallelschaltung an einem Beispiel: „Drei Zellen werden zu einem Zellpaket (Zellebene) parallelgeschaltet (Anmerk. Red.: erhöht den Kapazitätswert, jedoch nicht die Spannung)
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