Batterijbeheersystemen

Batterijbeheersystemen (BMS) zijn elektronisch systemen die een batterij- of accopakket bewaken, aansturen en beschermen. Hun belangrijkste doel is veilig en betrouwbaar gebruik mogelijk maken door continu de toestand van individuele cellen en de totaalketen te controleren. Een BMS bewaakt spanningen en temperaturen van cellen, meet de laad- en ontlaadstromen en berekent het beschikbaar vermogen. Daarnaast voorspelt het de staat van lading (SoC) en de staat van gezondheid (SoH) en detecteert afwijkingen of fouten.

Op basis van architectuur kunnen BMS’en centraal, gedistribueerd of modulair zijn. Sensoren meten celspanning per cel, temperatuur en huidige, terwijl een hoofdprocessor of microcontroller de gegevens verwerkt. Een communicatiekanaal (bijv. CAN, I2C of SMBus) maakt verbinding met overige systemen zoals een voertuig, een DC-DC-converter of een laadpunt. Balancing van cellen kan passief (verliezen via dissipatie) of actief (herverdelen van lading) plaatsvinden om ongelijkheden tussen cellen te beperken.

De BMS voert bescherming uit tegen over- en onderlading, overstroom, kortsluiting en oververhitting en regelt indien nodig koel- en warmtesystemen. Het houdt ook logboeken bij en levert modus- en foutcodes aan besturingssystemen voor onderhoud en diagnostiek. BMS’en worden toegepast in elektrische voertuigen,energieopslagsystemen en draagbare apparaten, en ze spelen een sleutelrol in veiligheid, levensduur en prestaties van moderne batterijsystemen.

Veiligheid en betrouwbaarheid worden versterkt door normen en goede praktijken op het gebied van batterijkwaliteit, diagnostiek en communicatie. Veelvoorkomende onderwerpen zijn functionele veiligheid, fouttolerantie en beveiliging tegen cyberdreigingen. Uitdagingen omvatten celbalans bij veroudering, temperaturbeheer, en accurate SoC/SoH-schatting bij verschillende belastingsprofielen. Toekomstige ontwikkelingen richten zich op meer nauwkeurige modellen, betere diagnose en geïntegreerde thermal management.