Ein Batteriemanagementsystem (BMS) ist ein System, das in Batterien oder Akkumulatoren integriert wird, um deren Leistung und Sicherheit zu überwachen, zu steuern und zu optimieren. Dies ist besonders wichtig für elektrische Energiespeichersysteme, wie sie in Photovoltaikanlagen mit Speichern oder in Elektrofahrzeugen verwendet werden.
Jede Batterie, die Teil eines solchen Systems ist, verfügt über ein Managementsystem, das mehrere oder auch nur ein einzelnes Batteriemodul steuern kann. Das BMS übernimmt dabei mehrere wesentliche Aufgaben:
-
Zellüberwachung: Das BMS überwacht jede einzelne Zelle in einer Batterie. Es misst Parameter wie Zellspannung, Strom, Temperatur und manchmal auch den Zustand der Zelle, um sicherzustellen, dass die Batterie innerhalb sicherer Betriebsgrenzen arbeitet und eine Überlastung vermieden wird.
-
Zellbalancierung: Bei Batterien, die aus mehreren Zellen bestehen, gleicht das BMS die Ladezustände der einzelnen Zellen aus. Dies verhindert eine ungleichmäßige Alterung und Kapazitätsverluste, was die Lebensdauer und Effizienz der Batterie steigert.
-
Temperaturüberwachung: Das BMS misst die Temperatur der Batterie, da hohe Temperaturen die Lebensdauer und Sicherheit der Zellen beeinträchtigen können. In einigen Fällen kann das BMS Maßnahmen ergreifen, um die Temperatur zu regeln, wie z. B. das Aktivieren von Lüftern oder das Reduzieren der Ladeleistung.
-
Überstromschutz: Das BMS schützt die Batterie vor Überstrom, sowohl beim Laden als auch beim Entladen. Dies verhindert mögliche Schäden an der Batterie und verringert Sicherheitsrisiken.
-
Zellschutz: Das BMS schützt die Zellen vor Überladung, Tiefentladung, Kurzschlüssen und anderen potenziell schädlichen Bedingungen. Dies sorgt für eine lange Lebensdauer der Batterie und gewährleistet die Sicherheit des Systems.
-
Lade- und Entladekontrolle: Das BMS steuert und optimiert den Lade- und Entladevorgang, um die Effizienz zu maximieren und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern.
-
Kommunikation: Ein BMS kann Daten über den Zustand der Batterie weitergeben, sei es drahtlos oder über Kabelverbindungen. Dies ermöglicht eine Fernüberwachung und eine Integration in die Hauselektrik, sodass Benutzer oder Betreiber des Systems den Zustand der Batterie in Echtzeit verfolgen können.
Ein effektives Batteriemanagementsystem ist entscheidend für die Leistung, Sicherheit und Lebensdauer von Batterien, insbesondere in Systemen, die mehrere Zellen zu einem größeren Energiespeichersystem kombinieren oder erweitern.