LABCAR-MODEL-BAT

Ein entscheidendes Kriterium für den Erfolg von Elektrofahrzeugen ist eine hohe Reichweite. Maßgeblich dafür verantwortlich ist das elektronische Batteriemanagement-System (BMS). Dessen Aufgabe beschränkt sich aber nicht nur darauf, möglichst weit mit einer Batterieladung fahren zu können. Das BMS beeinflusst auch die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien und ist damit von entscheidender Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit eines Elektrofahrzeugs.

Test von Batteriemanagement-Systemen

Das LABCAR-MODEL-Portfolio umfasst Simulationsmodelle von Verbrennungsmotor, Lithium-Ionen-Batterie für den Fahrzeugantrieb, Elektromotor, Brennstoffzelle, Fahrdynamik sowie Fahrzeug, Fahrer und Umgebung

Der Test mit realen Batterien ist jedoch nicht immer sinnvoll oder möglich. Die Konditionierung der Batterien für den Test durch die langsame Dynamik der relevanten Effekte (zum Beispiel Temperaturverhalten, Ladung oder Entladung, Alterung) ist sehr zeitaufwändig. Zudem ist die Reproduzierbarkeit von Tests mit realen Batteriepacks aufgrund von Alterung oder Fertigungsschwankungen nur sehr schwer zu realisieren. Reale Tests können außerdem bei Fehlverhalten des Batteriemanagement-Systems (BMS) zu sicherheitskritischen Situationen führen. Tests mit Hardware-in-the-Loop (HiL)-Systemen und den entsprechenden Modellen erlauben hingegen sichere und reproduzierbare Tests – auch in Grenzbereichen.

Das Simulationsmodell ETAS LABCAR-MODEL-BAT (Batterie) bildet das Verhalten von Lithium-Ionen-Batterien nach. Mit ihm lassen sich Batteriemanagement-Steuergeräte am HiL-System auch in sicherheitskritischen Betriebszuständen umfangreich testen und eine Erstbedatung der Regelfunktionen durchführen.

Typische Anwendungsfälle

  • Test und Vorkalibrierung des Batteriemanagement-Systems (BMS) auf BMS Controller Software- bzw. Cell Supervisory Circuit (CSC)-Ebene
  • Tests bei kritischen Batteriezustände wie Überhitzung, Überladung und verschiedene elektrische Fehler
  • Tests von Steuergeräte-Funktionen wie zum Beispiel Aktives Balancing und Ladezustand (SoC)-Schätzung

Vorteile

  • Die Modelle bilden realitätsnah alle wesentlichen physikalischen Effekte nach, die für zuverlässige Tests von Funktionen wie zum Beispiel SoC-Schätzung, Passive Balancing, Aktive Balancing erforderlich sind.
  • Die Modelle zeichnen sich durch ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Modelllaufzeit, Genauigkeit und Parametrieraufwand aus.
  • Bewährte und robuste Modelle
  • Kombinierbar mit allen ETAS-Simulationsmodellen der der Produktfamilie LABCAR-MODEL.
  • Automatisierte Einstellung der Modellparameter unter Verwendung vorhandener Messdaten einer realen Batterie.