{"id":1671,"date":"2024-11-01T17:10:00","date_gmt":"2024-11-01T09:10:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bosaenergy.cn\/?p=1671"},"modified":"2025-12-24T17:12:34","modified_gmt":"2025-12-24T09:12:34","slug":"methoden-zum-batterieausgleich-und-ihre-vor-und-nachteile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bosaenergy.cn\/de\/battery-balancing-methods-and-their-advantages-and-disadvantages\/","title":{"rendered":"Methoden zum Batterieausgleich und ihre Vor- und Nachteile"},"content":{"rendered":"

Warum m\u00fcssen wir ein Gleichgewicht finden?<\/h3>\n\n\n\n

Aufgrund von Unterschieden im Batterienutzungsprozess und den verwendeten Materialien sowie von Abweichungen bei Temperatur, Luftfeuchtigkeit und anderen Umgebungsbedingungen w\u00e4hrend des tats\u00e4chlichen Batteriebetriebs ergeben sich Unterschiede im Ladezustand (SOC) der einzelnen Zellen im Akkupack. Diese Unterschiede im Ladezustand spiegeln sich intuitiv in den unterschiedlichen Batteriespannungen wider.<\/p>\n\n\n\n

Unter der Annahme, dass der Ladezustand (SOC) einer Batterie im Akkupack h\u00f6her ist als der der anderen Zellen, wird diese Batterie w\u00e4hrend des Ladevorgangs zuerst vollst\u00e4ndig geladen, wodurch der Ladevorgang der anderen Zellen gestoppt wird, bevor sie ihre Nennkapazit\u00e4t erreichen; ebenso wird, wenn der Ladezustand (SOC) einer Batterie niedriger ist als der der anderen Zellen, diese Batterie w\u00e4hrend des Entladevorgangs zuerst die Entladeschlussspannung erreichen, wodurch die anderen Zellen eine Restkapazit\u00e4t aufweisen, die nicht freigesetzt werden kann;<\/p>\n\n\n\n

Daraus k\u00f6nnen wir schlie\u00dfen, dass Batterien unterschiedlich sind.<\/p>\n\n\n\n

1. Definition und Bedeutung des Batterieausgleichs<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Definition: Batterieausgleich bezeichnet den Einsatz spezifischer Technologien und Methoden, um jede Batteriezelle im Akkupack in einen relativ einheitlichen Zustand hinsichtlich Spannung, Kapazit\u00e4t und Zustand zu bringen und dadurch die Leistung und Lebensdauer des gesamten Akkupacks zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Bedeutung: Verbesserung der Akkuleistung: Durch den Ausgleich der Akkus kann eine Leistungsverschlechterung des gesamten Akkus vermieden werden, die durch die Verschlechterung der Leistung einzelner Akkus verursacht wird.<\/p>\n\n\n\n

Verl\u00e4ngerung der Batterielebensdauer: Durch den Ausgleich der Zellen k\u00f6nnen Spannungs- und Kapazit\u00e4tsunterschiede zwischen den Batteriezellen verringert, der Innenwiderstand der Batterie reduziert und somit die Batterielebensdauer verl\u00e4ngert werden.<\/p>\n\n\n\n

Verbesserung der Sicherheit: Durch den Ausgleich der Batteriezellen k\u00f6nnen \u00dcberladung oder Tiefentladung verhindert und das Risiko von Sicherheitsrisiken wie z. B. thermischem Durchgehen verringert werden.<\/p>\n\n\n\n

2. Batterieausgleichsmethode<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Im Folgenden wird haupts\u00e4chlich die BMS-Balancing-Funktion vorgestellt. Mithilfe dieser Funktion lassen sich die Inkonsistenzen zwischen den einzelnen Batteriezellen reduzieren und die verf\u00fcgbare Kapazit\u00e4t des Akkupacks erh\u00f6hen. Aktuell werden haupts\u00e4chlich passives Balancing (Energieausgleich) und aktives Balancing (Energieausgleich ohne Ber\u00fccksichtigung der Energieverluste, Energietransferausgleich) eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

Es gibt zwei Hauptmethoden zum Batterieausgleich: den aktiven und den passiven Batterieausgleich.<\/p>\n\n\n\n

Aktives Balancing: Aktives Balancing ist eine Technologie, die durch Energietransfer einen Spannungsausgleich zwischen Batteriezellen erreicht. Es erzielt einen pr\u00e4ziseren Ausgleich, indem Energie von einer Zelle mit h\u00f6herer Kapazit\u00e4t auf eine Zelle mit niedrigerer Kapazit\u00e4t \u00fcbertragen wird.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Energietransfer kann durch Technologien wie Kondensatoren und Transformatoren erfolgen. Erreicht w\u00e4hrend des Ladevorgangs eine einzelne Zelle zuerst die obere Grenze ihrer Betriebsspannung, identifiziert das Batteriemanagementsystem (BMS) die Zelle mit der geringeren Kapazit\u00e4t und \u00fcbertr\u00e4gt Energie von der Hochvoltbatterie zur Niedervoltbatterie \u00fcber die Ausgleichsschaltung.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile: hohe Energieausnutzung, schnelle Ausgleichsgeschwindigkeit und Verbesserung der Gesamtleistung des Akkus.<\/p>\n\n\n\n

Nachteile: komplexer Steuerungsalgorithmus und hohe Produktionskosten.<\/p>\n\n\n\n

Passive Ausgleichsfunktion:<\/p>\n\n\n\n

Prinzip: Durch den Energieverbrauch wird die \u00fcbersch\u00fcssige Energie in Hochspannungs- oder Hochleistungsbatteriezellen in Form von W\u00e4rmeenergie abgef\u00fchrt, wodurch sich Spannung und Kapazit\u00e4t verringern und ein Gleichgewicht zwischen den Batteriezellen erreicht wird.<\/p>\n\n\n\n

Der passive Energieausgleich (Energieverlustausgleich) wird durch Kurzschlie\u00dfen des Parallelwiderstands der einzelnen Batterie erreicht. Die Energie der Batterie mit dem h\u00f6heren Ladezustand im Akkupack wird \u00fcber den Parallelwiderstand verbraucht, um einen Ausgleich mit den anderen Batterien der Gruppe herzustellen.<\/p>\n\n\n\n

Die typische passive Ladungsbilanzierung erfolgt wie folgt: Die Spannung jeder einzelnen Batterie wird am oberen oder unteren Ende des Ladezustands (SOC) gemessen. \u00dcbersteigt die Spannung einiger einzelner Batterien die durchschnittliche Spannung des Akkupacks, wird die gesch\u00e4tzte Ausgleichszeit anhand der Spannungsdifferenz bzw. der SOC-Differenz der einzelnen Batterien berechnet. Anschlie\u00dfend wird der Parallelwiderstand dieser energiereicheren Batterien aktiviert, sodass ein Teil ihrer Energie \u00fcber den Parallelwiderstand verbraucht wird. Dadurch wird schlie\u00dflich der Ausgleich des gesamten Akkupacks erreicht.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile: einfache Umsetzung und geringe Kosten.<\/p>\n\n\n\n

Nachteile: gro\u00dfer Energieverlust, langsame Ausgleichsgeschwindigkeit und es kann zu W\u00e4rmeentwicklung kommen, die einen Anstieg der Batterietemperatur verursachen kann.<\/p>\n\n\n\n

3. Batterieausgleichsprozess<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Der Batterieausgleichsprozess umfasst \u00fcblicherweise die folgenden Schritte:<\/p>\n\n\n\n

Detektion: \u00dcber das BMS werden Spannung, Stromst\u00e4rke, Temperatur und weitere Parameter jeder einzelnen Batteriezelle im Akkupack erfasst.<\/p>\n\n\n\n

Beurteilung: Ermitteln Sie anhand der Messergebnisse, ob Unterschiede zwischen den Batteriezellen bestehen und wie gro\u00df diese Unterschiede sind.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fchren Sie den Energieausgleich durch: W\u00e4hlen Sie anhand der Auswertungsergebnisse die geeignete Ausgleichsmethode und f\u00fchren Sie den Ausgleichsvorgang durch. Beim aktiven Energieausgleich kann es erforderlich sein, die \u00fcbertragene Energiemenge mithilfe des Regelalgorithmus pr\u00e4zise zu berechnen; beim passiven Energieausgleich kann es erforderlich sein, die Ein- und Ausschaltzeiten des Schalters zu steuern, um \u00fcbersch\u00fcssige Energie abzubauen.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcberwachung: Die Parameter\u00e4nderungen der Batteriezellen werden w\u00e4hrend des Ausgleichsprozesses kontinuierlich \u00fcberwacht, um die Effektivit\u00e4t und Sicherheit des Ausgleichsvorgangs zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n

Ausgleichsvorgang beenden: Wenn die Differenz zwischen den Batteriezellen den eingestellten Schwellenwert erreicht, wird der Ausgleichsvorgang beendet.<\/p>\n\n\n\n

4. Vorsichtsma\u00dfnahmen f\u00fcr den Batterieausgleich<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

W\u00e4hlen Sie die geeignete Ausgleichsmethode: W\u00e4hlen Sie die geeignete Ausgleichsmethode entsprechend der tats\u00e4chlichen Situation und den Leistungsanforderungen des Akkus.<\/p>\n\n\n\n

Kontrollieren Sie die Ausgleichsgeschwindigkeit und den Ausgleichsgrad: Vermeiden Sie Sch\u00e4den an den Batteriezellen oder Leistungseinbu\u00dfen durch zu hohe Ausgleichsgeschwindigkeit oder zu hohen Ausgleichsgrad.<\/p>\n\n\n\n

Batterieparameter \u00fcberwachen: \u00dcberwachen Sie kontinuierlich die \u00c4nderungen von Parametern wie Spannung, Stromst\u00e4rke und Temperatur der Batteriezellen w\u00e4hrend des Ausgleichsprozesses, um die Sicherheit und Effektivit\u00e4t des Ausgleichsvorgangs zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n

Vermeidung von W\u00e4rmestau: Bei passiven Ausgleichsmethoden m\u00fcssen Ma\u00dfnahmen ergriffen werden, um einen W\u00e4rmestau zu verhindern, der zu einem Anstieg der Akkutemperatur f\u00fchren k\u00f6nnte.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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