Neuigkeiten – Spannungsbereich des Reglers: Entscheidend für die Kompatibilität mit Elektrofahrzeugbatterien und dem Batteriemanagementsystem

Viele Besitzer von Elektrofahrzeugen fragen sich, was die Betriebsspannung ihres Fahrzeugs bestimmt – die Batterie oder der Motor? Überraschenderweise liegt die Antwort im elektronischen Steuergerät. Diese wichtige Komponente legt den Spannungsbereich fest, der die Batteriekompatibilität und die Gesamtleistung des Systems bestimmt.

Zu den Standardspannungen für Elektrofahrzeuge gehören 48-V-, 60-V- und 72-V-Systeme, die jeweils über spezifische Betriebsbereiche verfügen:

48-V-Systeme arbeiten typischerweise im Bereich von 42 V bis 60 V.
60V-Systeme funktionieren im Bereich von 50V-75V.
72-V-Systeme sind mit Spannungsbereichen von 60 V bis 89 V kompatibel.

Hochwertige Controller können sogar Spannungen von über 110 V verarbeiten und bieten somit eine größere Flexibilität.

Die Spannungstoleranz des Steuergeräts beeinflusst über das Batteriemanagementsystem (BMS) direkt die Kompatibilität von Lithiumbatterien. Lithiumbatterien arbeiten in spezifischen Spannungsbereichen, die während der Lade-/Entladezyklen schwanken. Überschreitet die Batteriespannung den oberen Grenzwert des Steuergeräts oder unterschreitet sie dessen unteren Schwellenwert, startet das Fahrzeug nicht – unabhängig vom tatsächlichen Ladezustand der Batterie.

Betrachten Sie diese Beispiele aus der Praxis:

Ein 72-V-Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Akku (NMC) mit 21 Zellen erreicht im voll geladenen Zustand 89,25 V und sinkt nach dem Spannungsabfall im Schaltkreis auf etwa 87 V. Ein ähnlicher 72-V-Lithium-Eisenphosphat-Akku (LiFePO4) mit 24 Zellen erreicht im voll geladenen Zustand 87,6 V und fällt auf etwa 82 V ab. Obwohl beide Werte innerhalb der üblichen oberen Grenzwerte des Ladereglers liegen, treten Probleme auf, wenn sich die Akkus dem Entladezustand nähern.

Das kritische Problem tritt auf, wenn die Batteriespannung unter den vom Steuergerät festgelegten Mindestwert fällt, bevor der Batteriemanagementsystem-Schutz (BMS) aktiviert wird. In diesem Fall verhindern die Schutzmechanismen des Steuergeräts eine Entladung, wodurch das Fahrzeug fahruntüchtig wird, obwohl die Batterie noch nutzbare Energie enthält.

Dieser Zusammenhang verdeutlicht, warum die Batteriekonfiguration mit den Spezifikationen des Controllers übereinstimmen muss. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Batteriezellen hängt direkt vom Spannungsbereich des Controllers ab, während dessen Strombelastbarkeit die entsprechenden Stromspezifikationen des Batteriemanagementsystems (BMS) bestimmt. Diese Wechselwirkung unterstreicht, warum das Verständnis der Controllerparameter für die korrekte Auslegung von Elektrofahrzeugsystemen unerlässlich ist.

Bei der Fehlersuche sollte, wenn die Batterie zwar Ausgangsspannung anzeigt, das Fahrzeug aber nicht startet, zunächst die Betriebsparameter des Steuergeräts überprüft werden. Batteriemanagementsystem und Steuergerät müssen optimal zusammenarbeiten, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Mit der Weiterentwicklung der Elektromobilität hilft das Verständnis dieses grundlegenden Zusammenhangs Fahrzeughaltern und Technikern, die Leistung zu optimieren und häufige Kompatibilitätsprobleme zu vermeiden.

Veröffentlichungsdatum: 30. September 2025

Das Rätsel um die Spannung von Elektrofahrzeugen ist gelöst: Wie Steuergeräte die Batteriekompatibilität bestimmen

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