Das Batteriemanagementsystem

Leclanché bietet mehrere Technologien für Batteriemanagementsysteme (BMS) an.

Batteriemanagementsysteme (BMS) sind integrale Bestandteile der von Leclanché entwickelten Hochspannungs- (e-Transport, stationäre Energiespiecherung) und Niederspannungs-Systemlösungen. Leclanché entwickelt sein eigenes BMS in Zusammenarbeit mit einem Hardware-Spezialisten. Alle BMS haben entweder eine Master-Slave- oder eine Single-Board-Architektur. BMS bieten üblicherweise Software- und Hardwaresicherheit für Überladung/Tiefentladung, Über-/Unterspannung, Überstrom, Über-/Untertemperatur, Vorladung und Kurzschluss sowie weitere Schutzeinrichtungen. Sie verfügen über eingebaute Technologien und spezifische Algorithmen wie SOC, SOH, Zellen-/Modulausgleich und Echtzeitkontrolle über den Lade-/Entladestrom. Sie bieten auch die Möglichkeit der Leistungsanzeige und der Überwachung der Kontrollparameter. Eine übersichtliche Benutzeroberfläche (GUI) ermöglicht den Zugriff auf die Systemleistung und die Systemdiagnose. Das BMS stellt CAN- und RS485-Kommunikationsanschlüsse zur Verbindung mit dem Host/übergeordneten System bereit.

 

 

 

 

High voltage BMS

Leclanché bietet zwei Hochspannungs-Batteriemanagementsysteme mit 1000-V-Isolation an: G2 für e-Transport-Lösungen und A1 für stationäre Energiespeicher-Lösungen. Beide beruhen auf einer Master-Slave-Architektur und erfüllen die Design- und Industrie-Sicherheitsstandards. Die BMS bieten eine Vorladesteuerung, eine Schützsteuerung sowie eine Not-Aus- und Override-Steuerung mit Fehlerüberwachung der Systemisolation.

BMS for e-Transport Solutions

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Das BMS für e-Transport-Lösungen setzt sich aus drei Teilen zusammen:

  • Master: the main BMS controller – BCU
  • Slave: the module measurement units – BMU
  • The contactor module – the switch box

Master – BCU

Die BCU überwacht und kontrolliert als zentrale Steuereinheit den Zustand der Batterien einschließlich Ladung/Entladung des Systems und Host-Kommunikation. Die BCU kann über CAN- oder serielle Kommunikationsschnittstellen konfiguriert und in das kundenseitige Batteriesystem integriert werden.

Slave – BMU

Die BMU ist die lokale Spannungs- und Temperaturmesseinheit der Batteriemodule. Sie befindet sich im Modul und überwacht je nach Modell die Spannung von bis zu 12 oder 24 Einzelzellen und bis zu 2 bis 4 Zellengruppentemperaturen. Die Messwerte werden über den internen RS485-BUS an die BCU übertragen. Die BMU ist mit einer von der BCU gesteuerten passiven Zellenausgleichsschaltung ausgerüstet, um alle Zellen im Modul und in der Batterie auf gleiche Kapazität zu bringen. Es ist möglich, mehrere BMU in Reihe zu schalten, um eine maximale Systemspannung von 1000 VDC zu erreichen.

BMS data communication architecture and diagnostics tool

Ein Diagnosetool bietet Informationen auf System- und Zellenebene und ermöglicht Fehlerbehandlung, Master- und Slave-Firmware-Updates, Systemkonfiguration und Parameterverwaltung, Signalerfassung und -Visualisierung.

BMS for Stationary Solutions

Mit einem Klick mehr über unsere stationären Speicherlösungen erfahren.

Die Leclanché-Unternehmenseinheit Stationary Solutions stellt Lösungen für kleine (500 kWh) bis mittelgroße (50 MWh) netzgekoppelte, Microgrid-, PV-/windintegrierte und Behind-the-Meter-Energiespeichersysteme bereit. Wir bieten stationäre Racks mit LTO- und NMC-G-Zellentechnologie und in Zusammenarbeit mit Wechselrichter-Partnern komplette Systemcontainer an.

Das komplette BMS bzw. der String-Controller (Speicher-Racksystem) beruht auf einer Master- und Slave-Architektur und setzt sich aus den folgenden Komponenten zusammen:

  • Master SRC2 (Storage Rack Controller): Control unit of the battery storage system and separator for disconnecting the battery voltage to the outside if necessary
  • Slave: SRB (Storage Rack Battery): Battery module with integrated battery management system
  • SRS roof fans: Each cabinet is equipped with a rooftop fan for cooling of the battery modules during operation
  • Pre-charge resistor: Pre-charge resistor to limit inrush current when connecting to a load with capacitive input

Slave (SRB)

Das SRB überwacht Zellenspannung, Temperaturen und den Ausgleichszustand der Zellen via CAN zu Master. Jeder Slave ist über den Signal-Heartbeat verbunden, was jenseits von Softwareeingriffen eine dritte Sicherheitsebene bietet. Das SRB liefert alle statistischen Daten über den maximalen und minimalen Zellenkapazität-Ladezustand, Spannung und Temperaturen.

Diese SRB erfüllen die Anforderungen der EMV-Normen und der die Sicherheit regelnden Industrienormen (EN61000-6-2, EN6100-6-4, EN 61010-1 EN50272-1) und UN 38.3.

Master (SRC2)

SRC2 (Storage Rack Controller) ist eine Steuereinheit, die mit den angeschlossenen Batteriemodulen kommuniziert und sie steuert. Sie stellt die Stromversorgung für das Slave-System (SRB) bereit. Ein im System angeschlossener Vorladewiderstand liefert einen begrenzten Strom zur Initialisierung des Ladevorgangs durch den Wechselrichter. Die SRC2 steuert den Dachlüfter und überwacht dessen Funktion durch das zurückgemeldete Drehzahlsignal. Zur Kommunikation mit dem Host-Gerät stehen das „Slave Protocol – CAN” oder das „Slave Protocol – Modbus / TCP“ von Leclanché zur Verfügung.

Low voltage BMS

Im Niederspannungsbereich entwickelt Leclanché BMS-Lösungen für 24/48-Volt-Batteriemodule. Diese BMS-Lösungen sind Single Board- und Master/Slave-Lösungen für Anwendungen wie z.B. fahrerlose Transportsysteme (FTS) und 2-3-rädrige Fahrzeuge. Ein Schwachstrom-BMS bietet einen internen Nebenwiderstand und MOSFET und kommt in einem sehr kompakten Design. Ein Hochstrom-BMS hingegen ist mit einem optionalen Bedienfeld mit Schützsteuerung ausgestattet.

Jedes BMS hat einen integrierten Algorithmus für den Lade- und Allgemeinzustand, ein Diagnosetool, eine grafische Benutzeroberfläche, CAN-Kommunikationsanschlüsse und präzise Sensoren zur Überwachung von Spannung und Temperatur.

Die Platinen verfügen typischerweise über 100V-Isolationen.

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