Li-BMS V4. Modulares Batterie-Management-System. Stand Juni Datenblatt

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Anna Egger
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1 We electrify the future. Modulares Batterie-Management-System Stand Juni 2015 LION Smart GmbH Daimlerstraße Garching

Überblick Systembeschreibung und -aufbau Das Batterie-Management-System Li-BMS von LION Smart ist ein universelles Mess-, Überwachungs- und Regelungssystem für Energiespeicher auf Lithium-Ionen-Basis.

2 Überblick Systembeschreibung und -aufbau Das Batterie-Management-System Li-BMS von LION Smart ist ein universelles Mess-, Überwachungs- und Regelungssystem für Energiespeicher auf Lithium-Ionen-Basis. Durch den modularen Aufbau der Hard- und Softwarestruktur lässt sich das System sehr einfach auf unterschiedliche Arten und Größen von Batteriepacks und unterschiedliche Anwendungsgebiete applizieren. Eine webbasierte, graphische Benutzeroberfläche ermöglicht dabei eine komfortable Konfiguration und Inbetriebnahme des Batteriepacks. Das Li-BMS besteht aus dem Rechen-Modul LION Control Module mit zentraler Prozessoreinheit, an welches bis zu 16 Mess-Module LION Measure Module flexibel über ein Bussystem angeschlossen werden können. Das System zeichnet sich dabei durch eine sehr schnelle und präzise Messung der Zellspannungen und Zelltemperaturen aus. Die Vielzahl der verfügbaren Messkanäle und Schnittstellen zur Kommunikation mit externen Geräten machen das Li- BMS außerdem zur idealen Plattform für Versuchs- und Entwicklungsprojekte. Ausgeklügelte Sicherheitskonzepte und hochwertige Elektronikkomponenten garantieren dabei höchste Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Leistung und Effizienz. 2

3 Funktionen Zelldatenmessung Zellspannungen: 4 bis 12 Kanäle pro Mess-Modul, Messbereich von 0,7 V bis 5,0 V Zelltemperaturen: 0 bis 12 Kanäle pro Mess-Modul, zusätzliche interne Temperaturüberwachung Zellüberwachung und -balancing Einhaltung von Spannungs- und Temperaturgrenzen Batterie-Leistungsprognose für andere Steuergeräte Passiv-Balancing mit Ausgleichsströmen bis 50 ma (optional erweiterbar bis 4 A) Auswertung weiterer Analogsensorik Isolationswiderstand: z.b. Bender ISOMETER 3204 Stromfluss: z.b. Hall- und Shunt-Sensoren Leistungsschalter-Ansteuerung Ansteuerung von Schützen mit 12V Spulenspannung (High-Side, Low-Side und Precharge-Schütze) Zusätzliche Ausgänge zur Ansteuerung von Lüfter und Pumpe für Kühlung Kommunikation CAN extern/intern (z.b. Isabellenhütte ISAscale IVT) USB (bislang für Linux und Mac OS X verfügbar) isospi für interne Modulkommunikation Status- und Diagnoseausgang Datenlogging Speicherung auf interner MicroSD-Karte Externe Datenbank-Anbindung Offene und skalierbare Softwarearchitektur Flexible Erweiterung der Funktionen und Anpassung an eigene Anforderungen Einfache Integration eigener Algorithmen, z.b. für SOC- und SOH-Berechnung Offene Code-Basis (Standard ANSI-C99), API für kommerziellen Entwicklungspfad 3

Systemmodule LION Measure Module Präzise Spannungs- und Temperaturmessung Passives Balancing-Verfahren Für bis zu 12 Zellen Technische Daten Abmessungen LxBxH Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur

4 Systemmodule LION Measure Module Präzise Spannungs- und Temperaturmessung Passives Balancing-Verfahren Für bis zu 12 Zellen Technische Daten Abmessungen LxBxH Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur Lagertemperatur 117 x 56 x 15 mm -40 C +85 C (optional +125 C -50 C +105 C Versorgung Betriebsspannung aus Stack Betriebsspannung extern 10 V...70 V 9 V...18 V, nominal 12 V Stromaufnahme ma, typisch 10 ma Stromaufnahme Standby < 0,01 ma Spannungsmessung Anzahl Messkanäle Messbereich 0,7 V 5,0 V Genauigkeit (absolut) ±1,5 mv Temperaturmessung Anzahl Messkanäle Messbereich -40 C +85 C Genauigkeit (absolut) ±1,5 C Zellbalancing Balancingverfahren Ausgleichsstrom Betriebstemperaturüberwachung Anzahl Sensoren 1 Isolation Zellmessung-Rechenteil Passives Balancing typisch 50 ma bei 4,2 VCELL (optional bis zu 4 A) > 1,5 kv Kommunikationsanschlüsse isospi 1 SPI optional 4

Systemmodule LION Control Module Leistungsfähige, abgesicherte Recheneinheit Offene und flexible Softwarearchitektur Zusätzliche Ein- und Ausgänge Technische Daten Abmessungen LxBxH

5 Systemmodule LION Control Module Leistungsfähige, abgesicherte Recheneinheit Offene und flexible Softwarearchitektur Zusätzliche Ein- und Ausgänge Technische Daten Abmessungen LxBxH Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur Lagertemperatur Versorgung Betriebsspannung Stromaufnahme Leistungsschalterausgänge Anzahl Schaltkanäle 8 Schaltstrom einzeln 5 A Schaltstrom gesamt 15 A 183 x 130 x 20 mm -40 C +85 C -50 C +105 C Analogeingänge Anzahl Eingangskanäle 4 Eingangsspannung 0 V...12 V Betriebstemperaturüberwachung Anzahl Sensoren 1 Prozessor CPU Takt Speicher EEPROM MicroSD Kommunikationsanschlüsse isospi CAN USB UART Bluetooth 9 V...18 V, nominal 12 V 100 ma...15 A, typisch 150 ma Microchip PIC32 80 Mhz 128 KiB 4 GiB 1x 2 (public/private) 1x 1x 57.6 kbaud optional 5

LION Test Battery Für Evaluierungs- und Entwicklungszwecke Enthält sechs Rundzellen Typ 18650 Onboard-Schmelzsicherung Batteriemodul Technische Daten Abmessungen LxBxH Umgebungsbedingungen

6 LION Test Battery Für Evaluierungs- und Entwicklungszwecke Enthält sechs Rundzellen Typ Onboard-Schmelzsicherung Batteriemodul Technische Daten Abmessungen LxBxH Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur Lagertemperatur Eigenschaften Betriebsspannung Schaltungsart Anzahl Zellen Zelltyp Temperaturüberwachung Anzahl Sensoren Sicherung Anzahl Schmelzsicherungen 1 86 x 65 x 80 mm 0 C +40 C -10 C +50 C nominal 22,2 V seriell (10 kω bei 25 C NTC) 6

Stecker und Kabel Konfektionierung nach Kundenwunsch Mit Schirmung oder ohne Schirmung Maximale Kabellänge bis zu 10 m Verbindungen Technische Daten isospi Modulkommunikation

7 Stecker und Kabel Konfektionierung nach Kundenwunsch Mit Schirmung oder ohne Schirmung Maximale Kabellänge bis zu 10 m Verbindungen Technische Daten isospi Modulkommunikation Anschluss Zellspannungen Anschluss Zelltemperaturen Leistungsschalterausgänge Anschluss Li-Test Battery Samtec TFM 10 m Samtec TFM 5 m Samtec TFM 5 m Samtec IPL1 5 m IDC Crimp 5 m 7

des Rechen- Moduls Graphische Darstellung der

8 Webbasierte Benutzeroberfläche Plattformunabhängig und white-label-fähig Konfiguration der Parameter des Rechen- Moduls Graphische Darstellung der Batterie-Messwerte Logging der Messwerte in Datenbank Software 8

com Telefon: +49 89 360 363 230 Kontakt LION Smart

9 Ansprechpartner Herr Marcel Beltz Produktmanager BMS Telefon: Kontakt LION Smart GmbH Daimlerstraße Garching

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