PROJECT REPORT CS-01 / POLAR RESEARCH
British Antarctic Survey: Lithiumbatterien für Feldeinsätze bei -30°C
Auftrag
Die British Antarctic Survey brauchte Batterien für entlegene Bergvermessungsausrüstung: Technik, die monatelang allein an Feldstandorten steht und von einem kleinen Solarmodul geladen wird.
Anforderungen
- Die 7Ah-Einheit muss unter 100Wh bleiben, damit sie als Handgepäck im Flugzeug mitgeführt werden kann.
- Extrem niedrige Selbstentladung, damit die Ausrüstung monatelang unbeaufsichtigt stehen kann.
- Laden von einem 20W-Solarmodul bei -30°C.
- Zusätzliche Wärmedämmung im Gehäuse.
Technische Umsetzung
Wir entwickelten eine neue 7Ah-Packgröße neben der 20Ah-Variante und schrieben ein maßgeschneidertes BMS-Programm für beide.
Die entscheidende Frage war die Heizerlogik. Lithiumzellen nehmen unter dem Gefrierpunkt keine Ladung an, deshalb muss sich eine Kälte-Batterie zuerst selbst erwärmen - und ein Heizer, der aus dem Pack speist, kann ihn über Nacht leise leer ziehen. Wir legten fest, dass der Heizer nur aus der Solar-Eingangsleistung läuft, nie aus gespeicherter Energie. Bei Sonne werden die Zellen erwärmt und dann geladen. Ohne Sonne ruht der Pack.
Beim Zusammenbau montierten wir hochdichte Dämmung im Gehäuse, um die Wärme zu halten.
Ergebnis
Die Batterien laufen an Feldstandorten bei -30°C in Europa und Asien. Die Vermessungsausrüstung braucht nur ein oder zwei Wartungsbesuche pro Jahr.
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