ASM Battery

Simulation von Hochspannungsbatterien für batterieelektrische Antriebe

Batteriesysteme, die mit höchster Leistung arbeiten, machen elektrische Systeme, zum Beispiel in elektrifizierten Fahrzeugen, Schiffen und Luftfahrtanwendungen erst effizient. Die physikalisch korrekte Simulation treibt die Entwicklung von Batterien und Batteriemanagementsystemen entscheidend voran.

Das bewährte Multizellen-Batteriemodell der ASM unterstützt Sie in den frühen Phasen der Reglerentwicklung und bei der Validierung von Steuergeräten. Sie können damit Komponententests durchführen oder die Leistung eines Batteriesystems in jeder Art von Anwendung simulieren. Es arbeitet auf SIL- und HIL-Plattformen, so dass die Vorverlagerung von Tests oder die Vorbereitung des Testaufbaus in die frühen Projektphasen verlagert werden kann.

Das ASM-Batteriemodell simuliert das Spannungsverhalten einer Batterie auf der Grundlage eines äquivalenten Systems mit zwei RC-Gliedern als Standard. Bei Bedarf ist alles darauf vorbereitet, mit weiteren RC-Elementen erweitert zu werden. Das Batteriepack berücksichtigt zellenweise Ausgleichsströme und kann jede Zellentemperatur verarbeiten, während es das Spannungsverhalten der Batterie simuliert.

Da die Topologien der Batteriepacks von Anwendung zu Anwendung variieren, verfolgt das ASM-Batteriemodell einen flexiblen Ansatz. Ein ASM-Batteriesystem kann mit einer Parallelschaltung von Batteriepacks gebildet werden, die eine flexible Anzahl von Reihenschaltungen von Batteriestacks enthält, wobei jeder Stack eine Parallelschaltung von Batteriezellen darstellt. Ob eine Bündelung von Modulen eingehalten wird, hängt von der Architektur der so genannten Zellüberwachungsschaltungen ab.

Um eine umfassende, einsatzbereite Demo zu ermöglichen, ist das Modell mit einer BMS SoftECU ausgestattet. Die SoftECU ist in der Lage, die Schalter des Vorladeschaltkreises zu steuern, einen passiven Zellausgleich während des Ladens durchzuführen, den Ladezustand abzuschätzen und die Batterie während des Betriebs zu überwachen. Unsere offenen Steuergeräte-Schnittstellen sind bereits in unserem Demomodell enthalten.

Selbstverständlich ist die Echtzeitfähigkeit der Demo für heutige Batteriesysteme und insbesondere die Kompatibilität mit dSPACE BMS-HIL-Systemen gewährleistet. Die Demo kann leicht mit weiteren ASM-Komponenten skaliert werden, zum Beispiel mit Elektromotoren, Brennstoffzellen, Fahrzeugen oder sogar Lkw-Simulationen, da die Zusammenarbeit innerhalb der ASM-Produktfamilie eines unserer Hauptziele ist.

Eigenschaften

  • Batteriepack-Modell zur Simulation von Zellverbänden (serielle Schaltung mit paralleler Erweiterbarkeit)
  • Berechnung der Klemmenspannung
    • Ohmsche Verluste
    • Dynamisches Verhalten
  • Zellweise Berechnung des Ladezustands unter Berücksichtigung von Ausgleichsströmen
  • Thermisches Modell mit Temperatursimulation jeder einzelnen Zelle
  • Unterstützte Batterietypen: Pb, NiCd, NiMH, Li-Ion (abhängig von der Parametrierung)
  • Elektrische Peripherie wie Vorladeschaltung mit Zwischenkreis und Ladestation
  • Einsatzfertige Demo inkl. BMS SoftECU
  • Intuitive Kopplung von ASM-Ladestation bis zu dSPACE Smart Charging
  • Direkte Unterstützung der dSPACE Hardware für Zellspannungsemulation (BMS HIL)

Weniger anspruchsvolle Anwendungen, wie die Simulation von Fahrzeugstromnetzen, werden durch ein spezielles Batteriemodell unterstützt.

Anwendungsfälle

Übersicht von ASM-Battery-Anwendungsfällen.

Batteriemanagement

Entwicklung und Test von Batteriemanagementfunktionen.

Regeneratives Bremssystem

Drehmoment-Management für das regenerative Bremssystem eines Elektrofahrzeugs.

Ladesteuerung

Entwicklung und Test des Gleichstromladevorgangs mit einer Fahrzeugladesteuerung.

Emulieren von Batteriezellenspannung

dSPACE HIL-Systeme unterstützen den Test von Batteriemanagementsystemen.

Erfolgsstorys

Touareg Hybrid – Faszinierend elektrifiziert

Durch die elektrischen Antriebe, die Leistungselektronik und die Traktionsbatterie des Volkswagen Touareg steigt die Komplexität der vernetzten Elektroniksysteme beträchtlich.

Weiterführende Informationen Video

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