Entwicklung eines Battery-Management-Systems für emissionsfreie, durchlauferhitzende Wasserheizungen
About the client
Luthmore ist ein in Großbritannien ansässiges Unternehmen, das den Markt für Wohnraumheizung mit seiner emissionsfreien Durchlauferhitzer-Technologie neu denkt. Die Lösung bietet Haushalten eine nachhaltige Möglichkeit zur Warmwasserversorgung.
Die Herausforderung
Luthmore benötigte eine Lösung, die eine sofortige und stabile Warmwasserbereitstellung ermöglicht. Dafür sollte ein Hochleistungsakku integriert werden. Um die Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Batterie dauerhaft zu gewährleisten, wandte sich Luthmore an Lemberg Solutions – mit dem Ziel, ein passendes Battery-Management-System (BMS) zu entwickeln.
Unser Beitrag
Die Lösung
Lemberg Solutions lieferte die BMS-Software vor Ablauf der Frist, um dem Kunden frühzeitige Tests und einen schnellen Marktstart zu ermöglichen.
Der Entwicklungsprozess wurde in zwei zentrale Meilensteine unterteilt:
- Entwicklung der Funktionen zur Temperatur- und Spannungsüberwachung sowie Implementierung gesteuerter Lade- und Entladeprozesse.
- Erweiterung der Diagnostikfunktionen sowie Optimierung der Systemleistung.
Jeder Meilenstein wurde in kleinere Abschnitte unterteilt, um eine kontinuierliche Auslieferung sicherzustellen. Dadurch konnte das Team von Luthmore fortlaufende End-to-End-Tests durchführen und potenzielle Fehler frühzeitig erkennen.
Im Rahmen des ersten Meilensteins haben wir eine Software für das Batterie-Management-System entwickelt, die eine optimale Batterieleistung durch folgende Funktionen gewährleistet:
- Überwachung der Zellenspannungen und Steuerung des Ausgangsstroms des Akkupacks.
- Temperatursteuerung an mehreren Messpunkten.
- Zellbalancierung zur gleichmäßigen Spannungsverteilung, mit automatischer Ladeunterbrechung bei Unwirksamkeit.
- Automatisches Lasttrennsystem mittels DC-Kontaktoren zur Gefahrenvermeidung.
Da sich Lade- und Systemcontroller zur Testzeit noch in der Entwicklung befanden, setzte Lemberg Solutions Software-Emulatoren ein, um deren Verhalten zu simulieren und die BMS-Funktionen umfassend zu testen und die Funktionalität des Systems zu validieren.
Nach Anlieferung der ersten BMS-Boards führten unsere Ingenieur:innen ein Board Bring-Up durch und testeten sämtliche Funktionen.
In der anschließenden Testphase äußerte der Kunde gezielte Änderungswünsche, die im zweiten Meilenstein umgesetzt wurden. Der Schwerpunkt lag auf der Erweiterung der Diagnosefunktionen des BMS und der Optimierung der Systemleistung. Um diese zu erreichen, wurden folgende Funktionen ergänzt:
- Einrichtung einer Kühlpumpe mit Pulsweitenmodulation (PWM) zur Temperaturregelung und Geräuschminimierung.
- Anpassung der Zellbalanciergrenzen sowie Implementierung einer mehrstufigen Fehlererkennung.
- Integrierung eines Watchdog-Timers zur Überwachung des korrekten Betriebs mehrerer Chips
Nach erfolgreicher Umsetzung aller Anforderungen wurde das Projekt abgeschlossen. Derzeit bereitet unser Kunde die Markteinführung des Produkts vor.
Funktionsweise
