Interview mit Tesvolt

So spart intelligentes Design 80% der ICs ein

9. Mai 2022, 14:30 Uhr | Heinz Arnold

Wie es Tesvolt gelungen ist, in den neuen Batteriespeichern der E-Serie 80 Prozent der ICs einzusparen, um der Knappheit ein Schnippchen zu schlagen, erklärt Christian Löffler, Produktmanager von Tesvolt, im Gespräch mit Markt&Technik.

Markt&Technik: Tesvolt behauptet, in den neuen stationären Stromspeichern der E-Serie um 80 Prozent weniger Chips zu benötigen – und so auf die Chipkrise zu reagieren. Wie konnten sie eine so hohe Zahl an Chips einsparen und um welche Art von Chips handelt es sich?

Christian Löffler, Tesvolt: Das Grundproblem besteht darin, dass die Spannung zwischen den Zellen des Batteriespeichers balanciert werden muss. Meist geschieht das dadurch, dass die Spannung auf einen bestimmten Wert reduziert wird. Was darüber liegt wird über Widerstände »verbrannt«, also in Wärme gewandelt. Wir »verbrennen« die Energie nicht über Widerstände, sondern treiben damit einen Lüfter an. Damit schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe: Wir führen das Balancing durch und treiben mit der überschüssigen Energie den Lüfter an, der das Batteriemodul kühlt.

Allerdings versuchen die Hersteller doch, die Zahl der verschleißanfälligen Komponenten so stark wie möglich zu begrenzen, um die Zuverlässigkeit der Systeme zu steigern. Ist der Vorteil damit nicht teurer erkauft?

Nein, denn gegenüber unserer A-Serie haben wir die Energiedichte der neuen E-Serie um knapp 40 Prozent gesteigert. Das bedeutet aber: ein Lüfter zur Kühlung wäre ohnehin erforderlich gewesen. Jetz haben wir aus der Not eine Tugend gemacht und können viele ICs einsparen, die derzeit am Markt sehr knapp und teuer sind. Dabei handelt es sich um die ICs, die für das Power-Management der Batterie notwendig waren. Zudem wird keine zusätzliche Wärme erzeugt, sondern im Gegenteil der Balancing-Strom dazu genutzt, den Lüfter für die Kühlung anzutreiben. Das hat einen weiteren Vorteil: Angenommen, der Lüfter hätte sich im herkömmlichen Konzept bei einer Grenztemperatur von 30 °C eingeschaltet, so wird er sich nun wegen der Notwendigkeit des Balancing bei beispielsweise 26 °C einschalten. Dafür erreicht der Batteriespeicher insgesamt aber die Temperatur von 30 °C viel später – und die Kühlung ist sozusagen umsonst, weil sie mit überflüssigem Strom erzeugt wird, der sonst verbrannt worden wäre. Also kann ein großer Teil des Power-Management-ICs entfallen.

Aber bevor der Lüfter anspringt, ist das Power-Management ja doch erforderlich?

Das stimmt, es handelt sich dabei aber nur um einen kleinen Teil. Ich vergleiche das gerne mit einem Hybridfahrzeug. Bei Stadtfahrten genügt der Antrieb über den kleinen e-Motor. Das entspricht bei der dem Batteriemodul dem »kleinen« Power-Management-Betrieb. Dazu genügen die Widerstände, die ohnehin schon standardmäßig in den Zellen der meisten Batterien eingebaut sind. Wenn, um bei der Analogie zu bleiben, das Hybridfahrzeugs bei Überlandfahrten den Verbrenner einschaltet, entspricht das bei der Batterie den hohen Strömen, die dann den Lüfter antreiben. Außerdem sparen wir viel Platz auf der Platine, weil nicht so viele Power-Management-ICs auf der Platine verbaut werden müssen.

Das kompensiert den Platz für den Lüfter jedoch nicht?

Insgesamt betrachtet wohl nicht. Aber auf der Leiterplatte macht sich das doch erheblich bemerkbar. Aber die wichtigste Botschaft für die Kunden ist: Weil es uns gelungen ist, uns aus der Abhängigkeit von sehr knappen und teuren Chips zum größten Teil zu befreien, können wir in hohen Stückzahlen fertigen. Damit versetzen wir unsere Kunden, die die Batteriespeicher der E-Serie einsetzen – in erster Linie Gewerbebetreibende –, in die Lage, trotz der derzeitigen Situation ohne große Probleme auf eine unabhängige Stromversorgung umzusteigen.