Akkulösungen für komplexe Anforderungen Die Grenzen der Standardisierung

Diagnosefähiger Li-Ion Akku für eine professionelle Handlampe entwickelt von Tefag Elektronik AG.
Diagnosefähiger Li-Ion Akku für eine professionelle Handlampe entwickelt von Tefag Elektronik AG.

Auf kundenspezifische Herausforderungen im Bereich der Akku-Konfektionierung hat sich die Schweizer Tefag Elektronik spezialisiert. Wenn eine »Customization von Standardprodukten« einfach keinen Sinn macht, entwickeln die Schweizer die individuelle Lösung für den Kunden.

Eine Vielzahl von Initiativen im Bereich der Akkulösungen beschäftigt sich derzeit mit dem Thema »Standardisierung«. Standardisierung vereinfacht, verkürzt und verbilligt die Zulassungen. Standardisierung erhöht die Durchsatzraten in der Produktion. Passt die Lösung zum Produkt, kann dies auch die Entwicklungszeit verkürzen.

Doch genau hier liegt in der Regel der Hase im Pfeffer – denn oft passt die Lösung nicht zu hundert Prozent. Dann erweist es sich bei Akkuanwendungen meist als klug, direkt auf eine individuelle Lösung, wie sie die im schweizerischen Mels ansässige Tefag Elektronik entwickelt. Gründe, sich für »entweder-oder« zu entscheiden, statt sich an der verzweifelten »Customization von Standardprodukten« zu versuchen, gibt es mehrere.

Grund eins: Der Formfaktor. Ein vor kurzem erst abgeschlossenes Kundenprojekt stand wortwörtlich vor der Herausforderung der Quadratur des Kreises. In dem extrem hochwertigen Reanimationsgerät waren extrem hohe Anforderungen an die Gesamtkonzeption des Akkupacks gegeben: Benötigt wurde eine konkav gebogene Anordnung der einzelnen Zellen sowie die Implementierung der Batterieelektronik auf kleinstem Raum.

Dies durfte jedoch nicht zu Einschränkungen bezüglich der Robustheit des Akkupacks führen. Gleichzeitig war der Raum für die Energiespeicherung im Grundriss eckig und in der X-Achse gewölbt.  Runde Zellen ins Eckige jedoch verschwendet bekanntlich Platz, der ohnehin wie so häufig nur höchst knapp vorhanden war. Die individuelle Lösung lag im Einsatz von Lithium-Polymerspeichern, da diese auf die geforderte Größe formbar - und zudem bei sehr hoher spezifischer Energiedichte dennoch gleichzeitig sehr leicht sind. Auch dies sehr angenehm für ein tragbares Gerät. Allerdings gelten diese Speichermedien auch als in Serienschaltung besonders schwierig zu managen. Mit den gängigen Bausteinen am Markt war die Steuerung nicht zu gewährleisten; eine eigene Software wurde entwickelt.

Erfolgsfaktor Softwareintegration und Monitoring

Was dann zu Vorteilen im einem weiteren Bereich, und damit zum nächsten Entscheidungskriterium gegen Standardisierung führte: Die Möglichkeiten der Softwareintegration. Als Unternehmen, das seit jeher eine starke Basis im Bereich Steuerungssoftware hat, sehen wir hier besonders große Potentiale, die in der Regel im Pflichtenheft so gar nicht beschrieben werden können. Die Vorteile im Gerät: Durch die Integration wird Platz gespart und die Schaltung wird einfacher. Vieles entwickelt sich dabei erst im Lauf des Projekts.

Da es um Menschenleben geht, werden insbesondere in der Medizinaltechnik darüber hinaus sehr genaue Kapazitätsanforderungen definiert. Dabei muss auch die Alterung der Zellen berücksichtigt werden, da diese die Kapazität drastisch beeinflussen kann. Zu diesem Zweck wurde bei der TEFAG eine Selbstüberwachungs-Software realisiert, die inzwischen in zahlreichen Kundenprojekten zum Einsatz kommt.

Ebenso hilfreich ist kluge Softwareintegration im Bereich Diagnose: Nichts Ärgerlicheres für den Hersteller wenn defekte Akkus reklamiert werden, der Fehler jedoch nicht gefunden wird. Mit dem eigens hierfür entwickelten Tefag-Diagnosesystem ist dies zeitnah möglich  - und der Fehler jeweils gezielt lokalisierbar und behebbar, wenn die Möglichkeit besteht.