Modulare oder kundenspezifische Batterien? Pro und Kontra

15/04/2021 – Alles über lithiumbatterien, Blog

Bei dem Großteil der in den letzten Jahren von unserer Forschungs- und Entwicklungsabteilung entwickelten Lithiumbatterien handelt es sich um kundenspezifisch angefertigte Batterielösungen, die passgenau auf die speziellen Anforderungen und den jeweiligen Anwendungsbereich zugeschnitten wurden.

Der Anpassungsprozess unserer Batterien erfolgt in einem einfachen, etablierten Arbeitsablauf , beginnend bei einer Machbarkeitsanalyse mit eingehender Untersuchung der Anforderungen (Arbeitszyklen, Anwendungsbereich, Spannung und Kapazität) durch unsere Ingenieure, um exakt die von der Anwendung benötigte Energie bereitzustellen.

Die über 15.000 von uns hergestellten Lithiumbatterien haben diesen Anpassungsprozess Schritt für Schritt durchlaufen.

In einigen Anwendungsbereichen kann es vorkommen, dass der Hersteller unterschiedliche Reichweiten für sein Fahrzeug benötigt und der Einsatz modularer Batterien als Lösung in Frage kommt.

Was verstehen wir unter Batterien mit modularem System?

Das modulare System besteht in einer vorwiegend Firmware-basierten Funktion, die die parallele Installation von Batteriemodulen in ein und derselben Anwendung ermöglicht. In diesem Fall kann jedes Modul als Stand-Alone-, Master- oder Slave-Batterie konfiguriert werden.

Für die einfache Nutzung dieses Systems durch den Fahrzeughersteller haben wir ein kostenloses Tool entwickelt, das den Hersteller dank einem geführten Ablauf bei der Installation der modularen Batterien mit ein paar einfachen Klicks unterstützt.

LIn diesem geführten Ablauf werden die Module automatisch als eine einzige „virtuelle“ Batterie (ein Batteriecode) mit größerer Kapazität konfiguriert. Dies ermöglicht die Überwachung der gesamten Batterie über das Portal Flash Data Center.

lithium batterien steuerungs system

Welche Anwendungen eignen sich am besten für Batterien mit modularem System?

Das modulare System bietet sich für Anwendungen an, bei denen Batterien mit hoher Kapazität (normalerweise über 600 Ah) zum Einsatz kommen und die Aufteilung der Kapazität auf kleinere parallel angeordnete Batteriepacks (z. B. 300 Ah) keine Mehrkosten mit sich bringt.

Produziert der Hersteller mehrere Fahrzeuge mit unterschiedlichen Energieanforderungen, z. B. Fahrzeuge mit unterschiedlichen Anforderungen an die Betriebsdauer, kann er ein einzelnes Modul für das kleinste und zwei oder drei Module für das größte verwenden.

Mit dieser Lösung muss der Hersteller nur einen Batteriecode für alle Anwendungen erwerben, wodurch die Lieferkette vereinfacht wird.

lithium batterien modulares system

Pro und Kontra modularer Batterien

Skalierbarkeit der mit dem modularen System installierten Energie

Das modulare System gewährleistet höchste Skalierbarkeit und Modularität beim Management der Betriebsdauer.

Eine Industriemaschine kann auf verschiedene Arten eingesetzt werden (z. B. Arbeitszyklen von unterschiedlicher Dauer).

Mit dem modularen System ist der Fahrzeughersteller in der Lage, das System mit einer Standardbetriebsdauer auszulegen und bei Kunden mit intensiverer Nutzung weitere Module zur Erhöhung der Betriebsdauer hinzuzufügen.

In diesem Fall kann der Kunde die Basislösung erwerben und, falls sich diese als unzureichend herausstellen sollte, weitere parallel anzuordnende Module anfordern.

Vorausgesetzt, es ist ausreichend Platz dafür vorhanden.

EIN BATTERIECODE
EINFACHE KONFIGURATION
MODULARITÄT

VEREINFACHTE LIEFERKETTE
EINFACHE UND SCHNELLE INSTALLATION
VEREINFACHTES BATTERIEKAPAZITÄTSMANAGEMENT

Die geringe Maßflexibilität des modularen Systems

Das modulare System nutzt mehrere parallel in der Anwendung angeordnete Batteriepacks, die sich äußerlich nicht voneinander unterscheiden, da jede Batterie über die gleichen Standardabmessungen verfügt.

Dies kann manchmal zum Problem werden.

Bei der Verwendung von modularen Batterien sind größere fahrzeugseitige Anpassungen erforderlich, da der Hersteller den für die Standardmodule benötigten Einbauraum im Fahrzeug bereitstellen und störende Komponenten anderweitig unterbringen muss.

Lässt die Fahrzeugmechanik keine einfache Anpassung zu, bietet sich der Einsatz von kundenspezifischen Batteriepacks als effektive Lösung an, da die Batteriegeometrie ohne jegliche Änderungen am Fahrzeug auf den zur Verfügung stehenden Platz abgestimmt werden kann.

Abgesehen von mechanischen Aspekten können kundenspezifische Batteriepacks an die elektrischen Anforderungen des Fahrzeugs angepasst werden, z. B. durch Integration von mehr Ein- und Ausgängen, Sonderfunktionen wie die Vorladung oder Isolationskontrollen.

Bei modularen Batterien sieht man meist von optionalen Ausstattungen ab, da sich die Kosten bei jedem Modul vervielfachen würden und somit eine geringere Flexibilität bei Verbindungen und Sonderfunktionen gegeben ist.

Bei der Herstellung und Parallelschaltung von Lithiumbatterien mit niedriger Kapazität sind stets die Fixkosten jeder einzelnen Batterie zu berücksichtigen, die die Kosten des gesamten „Energiereservoirs“ in die Höhe schnellen lassen könnten.

Beispielsweise verfügt eine 10-kWh-Batterie über die gleiche Elektronik wie ein 20-kWh-Batteriepack, da sich bei Verwendung von 2 Batteriepacks zu 10 kWh alle Funktionen hinsichtlich BMS, Sicherheit, Kommunikation usw. verdoppeln.

GERINGE
MASSFLEXIBILITÄT
GERINGERE FLEXIBILITÄT BEI VERBINDUNGEN
UND SONDERFUNKTIONEN
FIXKOSTEN

GRÖSSERE ÄNDERUNGEN AN DER
FAHRZEUGSTRUKTUR
VERMEIDUNG VON OPTIONALEN AUSSTATTUNGEN
UND SONDERFUNKTIONEN
UNWIRTSCHAFTLICHKEIT KLEINER MODULE

Beratung bei der Planung Ihrer Lithiumbatterie

Jede Anwendung hat unterschiedliche Anforderungen und Bedürfnisse. Flash Battery unterstützt den Fahrzeughersteller bei der schwierigsten Aufgabe, nämlich der Auswahl der am besten für den jeweiligen Anwendungsbereich passenden Lösung.

Sie wissen es vielleicht noch nicht, aber eine eingehende Analyse Ihres Fahrzeugs kann bereits den Unterschied machen und für die Wahl der für Sie perfekten Lithiumbatterie entscheidend sein: Art der Anwendung, Verbrauch, Abmessungen, Einbauraum, Gewicht, Kontext und Art der Nutzung.

All diese Informationen sind wesentlich, um die auf Ihre Anforderungen optimal zugeschnittene Elektrifizierungslösung zu finden. Genau deshalb ist die Wahl eines Lieferanten mit umfassendem Know-how und Erfahrung für all jene Hersteller von strategischer Bedeutung , die die Umstellung ihrer Fahrzeuge auf Elektroantrieb planen.

Unser erfahrenes Team aus Ingenieuren und spezialisierten Technikern steht von Beginn an an Ihrer Seite, um die für Ihr Elektrofahrzeug oder Ihre Industriemaschine optimale Lösung zu finden.

Sie planen die Elektrifizierung Ihres Fahrzeugs und sind auf der Suche nach der besten Batterielösung?

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