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ANSMANN Wiki

In unserer ANSMANN Wiki erklären wir verschiedene Begriffe und Fachausdrücke aus der Welt der Akku-, Batterie und Elektrotechnologie.

Weitere Themen:

Balancing

Produktentstehung

Sicherheitsmaßnahmen

Vergleich Zellchemie

A-Z

Hier finden Sie verschiedene Begriffe und Fachausdrücke von A wie Akku, bis Z wie Zyklen.

Um mehr über einen Begriff zu erfahren, klicken Sie bitte auf das jeweilige Feld.

Batteriemanagementsystem

Um Akkupacks sicher und zuverlässig zu betreiben, muss das Batteriemanagement alle notwendigen Funktionen für eine lange Laufzeit bereitstellen.

Im elektrischen Management werden oft der Ladealgorithmus und die Entladeüberwachung zusammengefasst. Es besteht häufig ein enger Zusammenhang zwischen Energiemanagement und dem elektrischen Management.

In einem Batteriemanagementsystem werden oftmals nicht alle hier aufgeführten Komponenten benötigt. Zum Beispiel wird ein thermisches Management nur benötigt, wenn der Akkupack mit hohen Strömen belastet wird oder wenn äußere Einflüsse es veranlassen.

jpgBatteriemanagementsystem

 

Balancing Funktion

  • Die Einzelzellen erreichen bei der Ladung und Entladung unterschiedliche Spannungslagen. Damit es nicht zu einer Überladung oder Tiefentladung einzelner Zellen kommt, werden diese einzeln kontrolliert.
  • Der „Balancer“ überwacht während des Ladevorgangs die Spannungen der einzelnen Zellen durch separate Anschlüsse.

Temperaturüberwachung

  • Ein Temperaturschalter löst bei einer kritischen Temperatur aus und unterbricht den Lade- bzw. Entladevorgang.
  • Bei Verwendung eines Temperatursensors kann die Temperatur, auch eine externe Peripherie (z.B. Ladeschaltung), weiter gegeben werden um vorbeugende Maßnahmen einzuleiten.

Datenkommunikation mit externer Peripherie

  • Akkupacks lassen sich mit einem Identifikationscode versehen um Schutz vor Akku-Kopien zu gewährleisten.
  • Grenzwerte bezüglich Ladung, Temperatur und Spannung können kontrolliert und somit nicht überschritten werden.
  • Lösungen: I2C, SM Bus.

Kapazitätsanzeige

  • Die Ladungsbilanz wird durch Leuchtdioden angezeigt; alternativ kann  auch eine konkrete Umrechnung in Minuten oder Stunden erfolgen.
  • Die Ladungsbilanz wird von der Spannung der Zellen abgeleitet (ungenau bei NiMH-Akkus).
  • Genaue Kapazitätsangabe nur durch Coulomb-Zählung möglich.

Bei einem NiMH-Akkupack:

  • Poly Switch
  • Temperaturschalter ( Unterbrechung des Stromflusses bei hohen Temperaturen)
  • NTC
  • Sicherung

 Bei einem Lithium-Akkupack:

  • Safetyboard
  • Poly Switch
  • Temperaturschalter (Unterbrechung des Stromflusses bei hohen Temperaturen)
  • NTC
  • Balancing (BMS)
  • Kommunikation
  • Zusätzliche Sicherung

Safetyboard / Schutzbeschaltung schützt vor:

              Safety-Board 1         

Kurzschluss:

Widerstandslose Verbindung des positiven und negativen Pols des Akkus: Es fließt sehr viel Strom, was zu einer Erhitzung/Zerstörung führt.

  • Safetyboard erkennt den hohen Stromfluss und trennt die Zellen vom Stromkreis

Überladung:

Überladung durch schlechte oder falsche Ladegeräte: Das Ladegerät schaltet nicht ab wenn die Zellen voll sind.

  • Safetyboard trennt den Akkupack von seinen äußeren Kontakten

Tiefenentladung:

Der Akku wird Tiefenentladen wenn der Verbraucher nicht abschaltet, sobald der Akku leer ist oder bei Überlagerung der Zellen.

  • Safetyboard trennt den Kontakt zum Verbraucher

Überlast:

Bei einer Überlast der Zellen fließt ein zu hoher Strom.

  • Safetyboard erkennt den erhöhten Stromfluss und unterbricht den Stromkreis

 

 

Blei

NiHM

Li-Ion
  

 

 

 Standard

LSD

Li-Co

LiMn

LiFePo

Sicherheit

++

++

++

 -

 +

 ++

Safetyboard erforderlich

nein

nein

nein

ja

empfohlen

nein

Nennspannung (V)

2

1,2

1,2

3,6-3,7

3,6

3,2

Ladeschlussspannung
(V)

2,3 - 2,45

1,45

1,45

4,2

4,2

3,6

Entladeschlussspannung (V)

1,6 - 1,8

0,8 - 1,0

0,8 - 1,0

2,5 - 2,8

2,5 - 2,8

 2

Energiedichte in Wh/kg

40

120

100

200 - 260

120 - 150

90 - 120

Lebensdauer
(Zyklenanzahl)

bis zu 400

300 - 500

300 -
1000

300 -
1000 
500 -
1500
1000 -
3000

Zulässige Entladeströme

10C

2 - 10C

2 - 5C

2 - 30C 20C 50C

Ladewirkungsgrad in %

80 - 95

80 - 95

95 - 99

95 - 99

95 - 99

95 - 99

Selbstentladung in % Monat

2 - 5

10 - 30

1,5 - 3

1 - 3 + 3
(für 1 - 3 Safetyboard)

1 - 3

1 - 3